在充滿活力的魔都打造長征系列火箭

沈睿 胡芳芳

上海是一個充滿活力的地方，無論對于那些中國航天開拓者，還是對于今天的八院火箭研制團隊，一脈相承的聲音是“中國航天的未來將在這里發生，我應該參與其中。”

50年前，在上海，有這樣一些具有科學精神和科學思想的航天人，通過自行研制、自主創新，開拓出了我國早期的飛天路，從備份箭到雙“金牌”主力型號的誕生，到新一代運載火箭一箭二十星發射成功，一代代航天人創造出引領時代的長征系列運載火箭，一枚枚火箭在這里競相升空，一個個“中國第一”在這里誕生。

數十年來八院抓總研制的長征系列運載火箭從無到有，從小到大，從單一型號到多型號，從常溫推進劑運載火箭到無毒無污染低溫運載火箭，從常規末子級到多次啟動、48h在軌的上面級，八院已經成為我國運載火箭研制不可或缺的重要基地。截至目前，我國長征系列運載火箭300次發射中，八院抓總研制的長征系列運載火箭執行了103次飛行試驗任務。

30年，從十年磨一箭到“一年發十箭”

長征四號系列火箭發展伊始，與20世紀70年代我國通信衛星、氣象衛星的發展緊緊聯系在一起。1975年批復的“三三一”工程，最初明確由長征三號運載火箭發射東方紅二號衛星。為保證該工程按時完成，當時的七機部決定由上海研制一型常溫推進劑三級運載火箭，作為“三三一”工程的備份火箭。最初該火箭被命名為新長征三號運載火箭，1982年后更名為長征四號運載火箭。

十年磨一箭，1988年9月7日，長征四號甲火箭在太原衛星發射中心首飛成功，將風云一號氣象衛星送入預定軌道，開創了中國大型運載火箭首飛一次成功的新紀錄，使中國成為世界上第三個能夠獨立發射太陽同步軌道衛星的國家。1990年9月3日，長征四號甲火箭又進行了第二次發射，將3顆衛星同時送入預定軌道。完成了首批兩發火箭發射任務后，八院努力為長征四號甲火箭爭取新的任務，同時不斷發展和改進火箭技術，在此基礎上發展了長征四號乙/丙火箭。1999年5月10日，長征四號乙首飛成功，將我國首顆應用氣象衛星風云一號C星送入預定軌道，不僅踐行了航天人以國為重的莊嚴承諾，更是在國際舞臺上打出了國人的志氣。

長征四號系列運載火箭以其出色的性能和戰績，獲得國家、省部級多項榮譽稱號，其中長征四號甲運載火箭獲國家科技進步特等獎;長征四號乙運載火箭獲國防科技一等獎和國家科技進步二等獎;長征四號丙運載火箭獲國防科技二等獎;長征四號系列運載火箭榮獲航天科技集團“金牌火箭”榮譽稱號。

如今我國火箭研制發射進入高密度，長四火箭一躍成為我國近地軌道衛星發射的主力軍。30年來長四運載能力提高了200公斤，入軌精度提高了5～6倍，發射基地拓展到了太原、酒泉、西昌三個，發射試驗隊員由近200名精簡至85名，發射時間由數個月縮短為20個工作日，長征四號系列運載火箭已具備總裝前1個月或發射前4～5個月再明確或調整發射任務的能力。截至目前，長四火箭已實現所有一、二級產品和絕大部分三級產品在整個系列型號范圍內通用。經統計，現階段除專用產品外，通用產品、型號通用產品、構型產品占比達到97.4%，為迎接高強密度研制奠定了基礎。2018年八院迎來抓總研制的長征火箭第100發，圓滿完成14次火箭發射任務，宣告上海航天進入“一年發十箭”的新時代。

國際發射、商業發射全面開花結果

1990年，國家為研制發射可靠性高、經濟性好的常規推進劑運載火箭，由國防科工委下發《關于長征二號丁運載火箭研制任務書的批復》，明確了長征二號丁運載火箭的研制任務。八院各廠所在長征四號甲運載火箭研制隊伍中抽調人員，配備干部，組建長征二號丁運載火箭研制隊伍，在充分繼承長征四號火箭的成熟技術基礎上開始了長征二號丁火箭的研制。兩年后的1992年8月9日，長征二號丁火箭首次發射返回式衛星即獲成功，成為了中國長征系列火箭家族中的一員。

長征二號丁1990年立項，1992年8月9日首飛即獲成功給中國航天不利的形勢注入了新的生機，成就了中國航天史上的“龍抬頭”。在當時中國運載發射形勢異常嚴峻的情況下，長征二號丁火箭取得了連續成功的優異成績，扭轉了中國航天發射的被動局面，因此被原中國航天工業總公司授予“優質運載火箭”稱號。

長二丁火箭研制隊伍總結了型號研制的“六嚴”航天文化，即：嚴格執行上級的各項規定，嚴格按研制程序辦事，嚴格技術要求，嚴格地面試驗，嚴格落實行政、技術兩條指揮線的崗位責任制，嚴格全過程質量控制，作為成功經驗得以傳承。20多年過去了， “六嚴”航天文化，長二丁研制團隊依然在這么做。每一個“嚴”都對應著大量的工作和試驗，只有腳踏實地奮斗，才能確保運載火箭的每一次成功發射。至2011年末，型號連續成功發射15次，被航天科技集團公司授予了“金牌火箭”的光榮稱號。

長征二號丁火箭自1992年首飛以來，就致力于國內外市場的開拓。還記得2011年長征二號丁火箭首次承接整星對外發射服務時，開始以100%的成功率和合理的價格在與俄羅斯、日本等國火箭同臺竟標時，首輪競標成功。但在與外方技術交底時發現存在星箭同頻共振的風險，在外方沒有商量單方面廢標的情況下，長征二號丁火箭研制團隊不氣餒、不放棄，通過大膽使用復合材料支承艙、增加減震措施等一系列技術改進消除了風險，并以專業、敬業和務實、高效的態度重新贏得了外方的信任和贊許，最終再一次競標勝出。2012年，長征二號丁火箭對外發射取得圓滿成功，并且創造了當時中國運載火箭入軌精度新紀錄，獲得了外方的高度評價，這也是上海航天抓總研制的火箭首度走出國門，為國際客戶提供發射服務。

如今，長征四號系列、長征二號丁、長征六號多次承擔商業發射任務，已經為土耳其、委內瑞拉、荷蘭等十多個國家開展衛星發射，同時和國內諸多高校合作，開展商業搭載服務。針對當前日益興起的商業衛星應用需求，八院提供高性能衛星平臺及載荷的研制服務、搭載服務、在軌測控服務、應用數據服務等一體化解決方案。

新一代運載呈現系列化發展

2015年9月20日，長征六號運載火箭一箭二十星取得圓滿成功，拉開我國新一代運載火箭發射的序幕。長征六號實現運載技術跨越式發展，還實現了我國大推力、高可靠性、高適應性、低成本、無毒無污染運載火箭領域的關鍵技術突破，對我國運載火箭具有里程碑的意義。長征六號是2009年8月批復立項的三級液體運載火箭，動力系統采用液氧煤油發動機，具有無毒、無污染、發射準備時間短等特點，主要用于滿足微小衛星快速發射服務的任務，是我國新一代運載火箭家族的拓路者，自主創新成果達到十幾項，發射可靠性達到0.98，達到國際先進水平。長征六號首飛箭采用了一箭二十星狀態，將20顆衛星送入了預定的軌道，在國內屬于首次。同時，為了滿足多星發射的需求，長征六號火箭還在國內首次采用了馮·卡門復合材料全透波衛星整流罩，使衛星整流罩具備了全向透波能力，有力改善全箭力學環境和衛星環境條件。通過對多星發射技術的探索，還形成了系列化、標準化的多星發射接口，為今后進一步降低衛星發射成本、提升多星發射能力奠定了技術基礎。

八院抓總研制的新一代運載呈現系列化發展。長征六號拓展型是在新一代火箭首飛成功的基礎上，充分繼承已有技術進行研制，采用模塊化、組合化、系列化設計，通過不同數量固體助推器和液體芯級組合形成合理運載能力臺階、性價比較高的運載火箭系列，具有“跨界合作、無人值守、智能診斷、落點精確”等特點。

前不久亮相工博會的長征六號X火箭模型，是我國首款具備一子級垂直定點能力的重復使用運載火箭。該火箭可實現一子級回收并多次使用，可以將目前國內單位重量載荷的發射成本降低約30%。同時還能夠根據用戶需求，提供及時快速的發射服務，契合我國日益增長的微小衛星低成本、高密度快速發射的需求。該火箭計劃于2021年完成首飛，有效填補我國在重復使用航天領域的空白。

2018年12月29日長征二號丁遙三十五火箭發射遠征三號上面級首飛成功，在國內首次實現了將兩組衛星部署到不同軌道上。遠征三號是一種介于運載火箭與空間飛行器之間的新型運載器，它具有靈活、快速、多用途等特點。其20次以上的自主快速軌道機動及部署能力，填補國內異軌多星發射部署的空白，整體達到國際先進水平。長征二號丁運載火箭與多星發射上面級組合發射，將有效滿足蓬勃發展的小衛星市場，助推我國航天領域產業化、市場化的步伐。