在浩瀚太空，長徵系列火箭已到訪200多次，它們「託舉」各種各樣的衛星，探索空間技術。今天，一名新「客人」再次訪問太空。它也來自「長徵」家族，但與哥哥姐姐們不一樣；它的個頭不算大，上天時卻一口氣搭載了20顆衛星。
我國新一代運載火箭首飛箭，是長徵六號系列運載火箭的基本型。29米的長度以及最大3.35米的直徑，按照模塊化、系列化的設計思路，為後續發展奠定基礎。為何說長徵六號是我國新一代運載火箭，它究竟「新」在哪？記者來到承擔抓總研製任務的中國航天科技集團公司上海航天技術研究院，聽航天專家講述長徵六號的創新特點。
動力無汙染
還能「自我加壓」
運載火箭要克服地心引力飛向太空，升空加速比飛機快得多，還得在超高空乃至外太空工作，靠大氣中的氧氣遠遠不夠。因此，火箭在燃料之外，還要自帶氧化劑，火箭大部分的體積、重量都由這兩樣佔據。
長徵六號的「心臟」是我國最新研製的大推力、無毒、無汙染的高壓補燃循環液氧煤油發動機。這種發動機推力大，以液態氧為氧化劑，煤油為燃燒劑(燃料)，採用這一方式，可大大減少燃料攜帶，減少火箭的重量和體積；煤油價格較低，更加經濟；煤油與液氧都無毒，燃燒也只生成水和二氧化碳。
為了獲得更大的運載能力，長徵六號火箭採用了一系列全新的設計方案，獨特的發動機氧箱自生增壓技術是其中最大的亮點。
「我們採用了『自增壓』方式，利用發動機燃氣發生器的富餘氧氣為一級氧箱增壓，這樣就可以為火箭減少12個單獨的增壓氣瓶以及一整套冗餘增壓系統。」長徵六號火箭總設計師兼總指揮張衛東介紹說，由於自生增壓氣體中含有微量雜質氣體，可能對閥門和發動機造成影響，而且這在世界上尚無可借鑑的成功案例，使得自生增壓方案的使用顯得困難重重。
面對諸多質疑，研製團隊沒有動搖，而是迅速組織隊伍開展自生增壓技術攻關，充分驗證了方案的可行性，並通過熱試車有效驗證了增壓系統的工作性能。
張衛東想起3年前火箭一子級熱試車試驗百感交集。「整個過程只有170秒，增壓輸送系統全程增壓正常，控制系統按預定程序發出控制指令，伺服機構雙向擺角1.6度，燃氣滾控按預定程序完成6次打開關閉，101試車臺20年來的首次熱試車成功了！」
特製起豎車
開著火箭去發射
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。但長徵六號針對後續微小衛星發射的需求，在國內運載火箭領域創造性採用了「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」。火箭在水平狀態在廠房內完成全箭總裝和測試，與衛星對接，同時將整發火箭水平放置在專門研製的自行式整體運輸起豎車上，由起豎車將火箭水平運輸至發射工位，並完成水平對接、翻轉起豎、垂直定位、燃料加注和發射等動作。以往火箭發射準備周期一般為20多天，而長徵六號只用了7天。
獨特的「三平」測發，也對火箭發射的測發控地面設備提出了新的要求，如何更好地滿足火箭發射準備周期短的要求？
「我們是『螺螄殼裡做道場』。首次使用方艙作為測發控系統的載體，把龐大的系統進行大幅度優化，將各種測試設備集成安裝在五個方艙內，『架』在一輛平板車上，形成一輛移動的『體檢車』，火箭到哪裡，我們的車子就跟隨測試到哪裡。」負責人徐瑋介紹說，把原本要堆幾個房間的設備集成在一個方艙內，集成難度非常大。「集成階段，方艙內沒法安裝空調、照明、排風扇等，在這樣一個半密閉空間內，艙內氣溫高達40多℃，設計師就『窩』在裡面做了大量測試，艙內外冰火兩重天，很考驗。」
承載長徵六號的起豎車也經過了特別設計，集火箭運輸、起豎、發射臍帶塔功能於一體，火箭穩穩地安坐其上，就完成了從測試到加注發射的所有流程，而且車輛可以實現自動無人駕駛，可在發射陣地自主導航駕駛，定位精度誤差不超過5毫米。
神奇「隔板」
能抗200℃溫差
長徵六號首次採用了大溫差隔熱複合材料夾層共底貯箱。「相當於兩個貯箱上下拼裝成一個，一個裡面裝液氧，一個裝煤油，兩個箱子中間的一塊板是共用的，這塊板要承受液氧和煤油兩個獨立系統的正壓、反壓載荷，同時還要抵抗液氧和煤油之間近200℃的溫差。」工藝負責人張選明說，在總裝環節，重要的工藝技術攻關有25項，有的關鍵技術攻關時間超過一年。
「當時，我們做夾層共底貯箱低溫強度試驗考核3天後，拆除工裝後發現，共底上面板發生了皺摺現象，所有人的心情都降到冰點。一切歸零，認真分析每一個可能導致產品故障的原因，這一幹就是15個月。」
試驗、改進、研製……16個月，22個貯箱，6次低溫加注、強度試驗，最終攻克了夾層共底研製難題，並掌握了雷射掃描和仿形加工、結構件整體膠接成型等關鍵製造技術。
研製中的另一道難關，是低溫閥門的研製。液氧溫度－183℃，作為火箭管路中的關鍵部件，閥門必須適應從－196℃到50℃的大溫度跨差工況要求，長徵六號的低溫閥門有40多種、90多件，零件生產的精度有的比常溫閥門要精確上十倍。
太空「投遞」
動作精確無誤
火箭的飛行過程看似簡單，但需要經歷點火發射、級間分離、俯仰偏航、軌道修正、發動機關機及重新點火、荷載分離等一系列複雜動作，如何確保一系列動作的精準控制，就要仰仗火箭的「神經網絡」——控制系統了。
長徵六號將控制、測量、供配電組成了全新的電氣系統，實現了箭上信息、供配電和地面測發控系統的一體化。
在控制系統中，採用了全新的組合導航技術，綜合利用地面測控網、導航星座系統和中繼衛星，實現天基測控和地面測控相結合。
長徵六號採用的天基測量技術，就像為火箭配備了「千裡眼」，通過天基中繼星向地面技術人員傳輸火箭飛行過程的實時遙測數據。在火箭飛行過程中對火箭狀態實時測量，實現更高的導航精度，確保衛星入軌精度達到百米級，實現了點對點的投放。
「運載火箭打上去20分鐘，地面就無法幹預了。」在控制領域的專家周如好看來，電氣系統的數位化控制實際上就是網絡化的智能控制，就像家裡的網絡可以通過一個hub(多埠轉發器)全部連接起來，所有實時信號也可以通過網絡互相連接傳送到測試中心。
長徵六號運載火箭出廠前的集成試驗中，設計師發現光纖速率陀螺遙測數據出現了一拍突跳。通過對連續數月測試數據的複查，發現該現象在上百條的歷史測試數據中僅出現了這一次。「小概率事件不等於不可能事件。」周如好說。團隊制定測試方案、搭建試驗環境，通過設置第三方監測點、提高通信頻率、加強測試強度等多種手段進行故障復現，一次收集了近2000萬條通信數據；同時編寫分析軟體，仔細比對數據，終於復現了故障現象，並將問題成功定位，由此徹底排除缺陷。(葉薇)