央廣網(wǎng)西安12月22日消息（記者劉濤 通訊員成楠 荊磊）22日中午，由航天科技集團六院提供全系列動力的長征八號運載火箭，在海南文昌發(fā)射場以一箭五星的方式將載荷送入預(yù)定軌道，火箭首飛取得圓滿成功。航天六院為此次發(fā)射用運載火箭提供助推、一級、二級發(fā)動機及輔助動力系統(tǒng)。
長征八號是我國首款國家立項商業(yè)運載火箭，未來將成為我國主力中型火箭，承擔(dān)起商業(yè)發(fā)射的重任。此次發(fā)射也為未來火箭回收進(jìn)行了先期技術(shù)驗證，為今后長征八號火箭改進(jìn)版可實現(xiàn)芯級與助推器回收重復(fù)使用奠定基礎(chǔ)。
在我國長征系列火箭家族中，“八號”是新生的一代，是排在長輩后面的“新人”，屬于中型火箭的級別；與以往研制的“長征系列”火箭相比，長征八號運載火箭是一款兩級半構(gòu)型中型火箭，芯一級和助推器均使用由六院研制、生產(chǎn)、試驗的120噸級液氧煤油發(fā)動機，芯一級配套的2臺發(fā)動機具備推力調(diào)節(jié)功能，2個助推器各配套1臺具備單向搖擺功能的發(fā)動機；芯二級狀態(tài)與長征三號甲系列火箭三級基本一致，使用六院研制的2臺8噸級氫氧發(fā)動機；為保證精確入軌，火箭還配備了六院研制、生產(chǎn)的輔助動力系統(tǒng)。
作為一款中型商用火箭，長征八號的搭載能力得到大幅提升，彌補我國現(xiàn)役運載火箭在太陽同步軌道和地球同步軌道發(fā)射能力上的不足。本次發(fā)射，無論從火箭構(gòu)型還是試驗任務(wù)，都對六院的各型發(fā)動機提出了更為苛刻的要求。
120噸級液氧煤油（YF-100）發(fā)動機雖然已應(yīng)用于現(xiàn)役多個火箭型號，但在長征八號火箭的應(yīng)用，依然需適應(yīng)新的飛行剖面和環(huán)境條件，特別是發(fā)動機節(jié)流技術(shù)的應(yīng)用，給研制團隊帶來了新的挑戰(zhàn)。為了降低火箭過載和氣動載荷，利于火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計，此次該發(fā)動機在國內(nèi)首次實現(xiàn)了大推力發(fā)動機節(jié)流技術(shù)的實際飛行應(yīng)用。作為火箭芯一級的主動力裝置，用于火箭芯一級的兩臺發(fā)動機具備75%～100%無級推力調(diào)節(jié)能力，在飛行過程中可根據(jù)火箭需求，對發(fā)動機推力進(jìn)行調(diào)節(jié)，這也是未來火箭回收的必備技術(shù)。然而節(jié)流工況的適應(yīng)性難點發(fā)動機渦輪泵軸向力大范圍變化的適應(yīng)性、燃燒組件寬混合比范圍工作的適應(yīng)性和發(fā)動機系統(tǒng)的穩(wěn)定性等，都對發(fā)動機提出了更高的要求。
為實現(xiàn)發(fā)動機的可靠工作，航天六院研制團隊充分識別技術(shù)風(fēng)險，完成了發(fā)動機節(jié)流工況工作適應(yīng)性、組件工作適應(yīng)性、推力調(diào)節(jié)技術(shù)可靠性、組件環(huán)境適應(yīng)性等多項關(guān)鍵研制項目的分析、仿真及試驗驗證，與總體進(jìn)行了深入的技術(shù)交流，開展了發(fā)動機與總體推力調(diào)節(jié)控制器、伺服機構(gòu)等匹配性熱試車考核。認(rèn)真細(xì)致地做好了每一項工作，確保每一項任務(wù)、每一個環(huán)節(jié)穩(wěn)妥可靠，以確保首飛任務(wù)順利。
火箭二級使用的YF-75氫氧發(fā)動機，是中國第二代上面級液氫液氧火箭發(fā)動機。中國的氫氧發(fā)動機技術(shù)誕生于上世紀(jì)60年代，歷經(jīng)幾代航天人的努力，氫氧發(fā)動機技術(shù)愈發(fā)成熟。1994年首飛成功，2019年刷新“100”次發(fā)射次數(shù)，是長征三號甲系列火箭的“金牌發(fā)動機”。
發(fā)動機雖然成熟，六院研制人員也絲毫沒有掉以輕心。在接到CZ-8火箭配套的需求以后，氫氧發(fā)動機隊伍考慮到首飛火箭的重要性，確定了“優(yōu)選配套”的原則。發(fā)動機各個組合件立即對庫存的產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)選，復(fù)查了組合件的生產(chǎn)、裝配、試驗的記錄，從中選擇出各項指標(biāo)均合格包絡(luò)的優(yōu)品，并通過技術(shù)通知單的形式通知211廠，實現(xiàn)了選優(yōu)配套，從產(chǎn)品配套伊始即保證了長征八號首飛火箭配套產(chǎn)品高品質(zhì)要求。
針對CZ-8火箭提出的新的力學(xué)環(huán)境和自然環(huán)境要求，氫氧發(fā)動機團隊開展了大量的適應(yīng)性驗證試驗，以確保首飛任務(wù)順利。通過雙機振動試驗，考核了YF-75發(fā)動機對新的力學(xué)環(huán)境的適應(yīng)性，試驗結(jié)果滿足總體要求。針對新的自然環(huán)境要求，閥門專業(yè)完成了高溫典試考核，減壓閥通過了高壓氦氣篩選及-35℃低溫環(huán)境氦氣篩選，電磁閥的排氣孔增加了防潮套并完成閥門典試、抽檢試車及校準(zhǔn)試車考核，保證了閥門對新環(huán)境的適應(yīng)性良好。電器專業(yè)對電纜接插件增加了防潮防水工藝措施并通過浸水試驗考核，開展了全樣驗收試驗，保證了電纜產(chǎn)品對海南新環(huán)境的適應(yīng)性。2019年11月25日，長征八號火箭芯二級氫氧發(fā)動機高空模擬試驗成功，考核了發(fā)動機各組件產(chǎn)品質(zhì)量，獲得了發(fā)動機的性能參數(shù)，滿足交付要求。
此次任務(wù)是航天六院今年在連續(xù)取得長五B首飛、長五遙四發(fā)射“天問一號”、長六遙三發(fā)射阿根廷商業(yè)星、長五遙五發(fā)射嫦娥五號之后新一代運載火箭取得的“五連勝”，一枚枚長征火箭飛向太空，見證了中國“長征”再出發(fā)，也書寫了六院人在奮斗中不斷實現(xiàn)自我超越的新里程。
