長征六号運載火箭

長征六号運載火箭

中國上海航天技術研究院研小型液體運載火箭
長征六号運載火箭(CZ-6)是中國上海航天技術研究院研制的新一代小型液體運載火箭,為三級火箭,2009年立項,2013年完成場箭合練。[1]
    中文名:長征六号運載火箭 外文名: 用途:不可重複使用之運載火箭 英文名:Long March 6或LM-6 制造商:中國運載火箭技術研究院(CALT) 制造國家:中華人民共和國 高度:29.2米(96英尺) 直徑:2.25米(本體部份) 質量:103200公斤 級數:三級 現況:開發中 研制單位:上海航天技術研究院 目前狀态:未發射 首飛時間:2015年9月 一級發動機:單台雙擺YF-100 二級發動機:單台YF-115發動機 三級發動機:四台1000N發動機 火箭長度:29.237米 起飛質量:103噸 起飛推比:1.2 最大軸向過載:7.0 發射場:太原衛星發射中心

研制原因

根據中國新一代運載火箭的發展思路,研制新一代運載火箭應堅持無毒無污染、低成本、高可靠、适應性強、安全性好的發展原則形成的“一個系列、兩種發動機、三個模塊”的總體發展思路。新一代運載火箭系列中規劃的小型運載火箭,可以滿足小型有效載荷的發射需求,也符合小型運載火箭的總體規劃。其中一個系列就是我們熟知的長征系列火箭,兩種發動機就是液氧煤油發動機和液氫液氧發動機,三個模塊就是大、中、小三個模塊即大型火箭長征五号、中型火箭長征七号、小型火箭長征六号。

研制主要是滿足小衛星的發射需求。從國内外衛星的發射市場分析與預測可以看出,500kg級太陽同步軌道衛星的發射需求占有相當大的比例,因此新一代運載火箭系列中規劃的小型運載火箭要能夠滿足700千米太陽同步軌道(英文:Sun-synchronousorbit,縮寫:SSO)500kg級小衛星的發射需求,同時具備雙星或多星發射更小重量級衛星的能力。

設計原則

(1)低成本

降低成本是提高運載火箭在國内外衛星發射市場上競争能力的重要條件,小型運載火箭研制的關鍵是降低成本。一方面,充分利用新一代運載火箭基本型的技術以降低研制成本,設計過程中要始終貫徹低成本設計思想,在保證可靠性的前提下盡量簡化系統配置;簡化發射操作,降低發射成本。

(2)高可靠性

高可靠性是火箭的生命之本。遵循“簡單即可靠”的可靠性設計原則,在單機或系統設計時力求簡單;通過嚴格的質量保證體系和質量管理制度,控制産品的設計、生産質量。

(3)适應強

滿足用戶多種多樣的需求,既能夠适應發射各種軌道的小衛星,也可以進行雙星或多星發射;既能夠适應新發射場,也能夠在發射場進行發射。

(4)周期短

充分應用新一代運載火箭基本型的技術,研制周期短;簡化發射方式,縮短發射周期,滿足快速發射的要求。

設計思想

貫徹“三化”(通用化、系列化、組合化)設計思想,小運載總體和分系統方案在低成本的前提下盡量與新一代運載火箭基本型進行“三化”設計。

動力系統

CZ-6運載火箭的一子級将使用發動機燃氣滾控系統,它工作在高溫高壓和富氧的惡劣工作環境下,對可靠性要求很高,通過多次熱點火試驗後,上海八院攻克了發動機燃氣滾控技術的難題。CZ-6運載火箭第一級裝有兩台燃氣滾控系統,這套系統在國内尚屬首創。CZ-6運載火箭還使用了獨特的發動機氧箱自生增壓技術,液氧儲箱的增壓氣體來自發動機燃氣發生器,雖然還有一定的雜質,但可以省去原有的增壓供配氣系統,簡化增壓系統的結構,降低增壓系統的質量并減少質量隐患。

CZ-6小型運載火箭三子級發動機具備雙向擺動和二次啟動能力,它們不僅在一、二級分離後為火箭提供推力,還将在飛行期間為火箭提供俯仰、偏航控制力,這樣的設計減少了火箭小型姿控發動機的數量,簡化了姿控系統并提高了火箭工作的可靠性。

長征六号所使用的液氧煤油發動機,是中國研制的新型液體燃料火箭發動機,開創了中國航天發動機領域的多個第一。與傳統長征二号等系列火箭所使用的偏二甲肼(UDMH)等有毒燃料相比,液氧煤油燃料具有無毒、環保等優點,它的使用可以極大的保護火箭測試人員的身體健康和環境清潔。

三平測發模式

在傳統概念中,火箭執行發射任務,都需要分段運輸至發射場,再在塔架上完成各子級的垂直吊裝總裝和測試。長征六号針對後續衛星發射的需求,在國内運載火箭領域創造性地采用了“三平”測發模式,對現役火箭的測發模式進行了一次徹底的變革。

所謂“三平”,即“水平整體測試、水平整體星箭對接、水平整體運輸起豎發射”。火箭在水平狀态下在廠房内完成全箭總裝和測試,包括與衛星的對接,同時将整發火箭水平放置于專門研制的自行式整體運輸起豎車上,由起豎車将火箭水平運輸至發射工位,并完成水平對接、翻轉起豎、垂直定位、燃料加注和發射等動作。整個過程一氣呵成,大大簡化了發射區操作時間和發射台占用時間。按照設計,采用“三平”測發模式的長征六号的發射準備周期僅需7天,有力适應衛星發射低成本、短周期的需求。

發射意義

1981年9月20日,中國成功地用一枚運載火箭同時把3顆衛星送入地球軌道。一箭三星發射成功,使中國在一箭多星發射技術方面,成為世界上第四個掌握這種發射技術的國家。2013年11月19日,美國軌道科學公司的“彌諾陶洛斯”火箭創紀錄地同時把29顆衛星送入地球軌道。2013年11月21日俄羅斯用“第聶伯”運載火箭順利發射了多顆衛星。本次發射載荷總數達到32個。如果此次長征六号火箭發射一箭20星成功,那麼中國将與美國和俄羅斯形成該領域的三甲集團。

長征六号的首飛,也是中國研制的液氧煤油發動機首次太空出征。

此次發射任務創造了國内單次發射衛星數量之最。

長征六号運載火箭首飛成功,對于完善我國運載火箭型譜,提升進入空間能力具有重大意義。

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