发动机两次起动、18颗卫星垒了9层…长六改好样的！

8月6日，由航天科技集团八院抓总研制的长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心一飞冲天，随后将千帆极轨01组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

这是长六改火箭首次承担商业发射任务，也是新一代长征系列运载火箭二级液氧煤油发动机两次起动状态、堆叠式卫星分离方式首次亮相。后续，该型火箭还将执行多次商业发射，这预示着新一代长征系列运载火箭将步入高密度发射阶段。

首次进行二级发动机两次起动

大幅提升运载能力

相比一次起动，两次起动能够给运载能力带来多大提升？这个问题的答案简单说就是“遇强则强”。

航天科技集团杨帆介绍，以这次发射的800公里高度轨道为例，两次起动能使运载能力提升700公斤左右，对于轨道越高的任务，两次起动状态对运载能力的提升就越明显。

长六改火箭二级采用液氧煤油火箭发动机，该型发动机在长征六号、长征六号丙、长征七号、长征七号改等运载火箭均有应用，但以往的飞行任务都是一次起动状态，这是我国首次采用二级发动机两次起动状态实施飞行任务。

虽是首次应用，但火箭从设计之初就兼顾了两次起动状态，并同步启动相关研制工作。在研制试验中，火箭二级发动机针对各种工况进行充分验证，在地面开展了数十次试验，积累了上万秒的试车时长。

两次起动前，要让火箭飞得稳。二级发动机第一次关机之后有十几分钟的滑行。在这段时间里，要保证贮箱里的液体推进剂不摇晃，因为液体推进剂一旦摇晃，就会影响整个火箭的姿态。对此，研制团队专门设计了推进剂管理系统，用小型姿控发动机减小推进剂晃动。

在这段时间里，还要保证贮箱内的温度和压力，这决定了第二次起动时是否能正常点火。贮箱内装的是液氧，火箭在空中滑行，贮箱内温度会上升，液氧会蒸发，周围环境会遇到各种各样的变化。对此，研制团队为贮箱增加了一个补压气瓶，保证滑行段贮箱内压力满足点火要求。

“搭积木＋变魔术”

堆叠式卫星分离方式首次亮相

早在发射前一个月，互联网上就有不少讨论千帆星座的声音，热情的网友们将千帆星座称为中国版“星链”。且不论这样的比较是否恰当，此次卫星的布局与分离方式与“星链”确有相似之处。

从布局看，商业卫星公司为18颗卫星设计了堆叠式布局，卫星在整流罩内像搭积木一样，一层2颗，一层叠着一层放置，垒了9层。

布局像“搭积木”，分离像“变魔术”。不同于传统的包带解锁方式，这次堆叠式卫星分离方式在我国尚属首次亮相。

星箭分离时，火箭通过“先低头再抬头”的精准动作，一次性将18颗卫星“甩”出去。随后，火箭继续旋转，与已经分离的18颗卫星渐行渐远。18颗卫星在角速度一致、线速度不同的情况下，在飞行中慢慢拉开距离，最终整齐而精准地排布在预定轨道上。

为了高精度做好边“抬头”边分离的动作，火箭团队开展了多轮仿真试验，模拟星箭分离时的各种工况，确保精度满足要求。

“天上的画面会很壮观，就像仪仗队站好队了，指挥员说‘散开’，然后18颗卫星整齐地散到指定位置。”杨帆说，“团队在火箭上安置了摄像头，发射当天，设计师们将在大屏幕上看到堆叠式卫星分离的精彩实况画面。”

首次承担商业发射任务

新一代运载火箭迎来高密度阶段

这是长六改火箭首次承担商业发射任务。履约周期短、节奏快，是本次任务的突出特点。

“一直以来，长六改火箭的芯一级、助推器采取通用产品滚动投产的方式，应对任务游刃有余。近期，随着商业订单增加，后续还有不少二级发动机两次起动状态的任务，火箭二级也做到了滚动投产，产品可以随时拿来用。”杨帆表示。

在快节奏的任务中，个性化的星箭接口设计工作给团队带来挑战。团队积极与承包商、卫星投资方及研制方协调沟通，加班加点为卫星生产相关接口产品，广泛借鉴长征系列运载火箭在商业发射任务中好的做法与经验，顺利完成任务。

杨帆透露，长六改火箭已经签了不少商业订单，正在迈向高密度发射阶段。面向未来市场，火箭团队将进一步降低成本、适应市场竞争环境，同时还将设计体积更大的整流罩以满足多样化商业需求。

（中国航天报微信公号）