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长征六号运载火箭

  • 中文名称  : 长征六号运载火箭

  • 外文名   : Long March 6

  • 类型    : 航天科技

  • 目前状态  : 未发射

  • 研制单位  : 上海航天技术研究院

  • 制造国家  : 中华人民共和国

  • 高度    : 29.2米(96英尺)

  • 直径    : 2.25米(本体部份)

  • 质量    : 103200公斤

  • 级数    : 三级

  • 用途    : 不可重复使用之运载火箭

  • 首飞时间  : 2015年9月

  • 一级发动机 : 单台双摆YF-100

  • 二级发动机 : 单台YF-115发动机

  • 三级发动机 : 四台1000N发动机

  • 火箭长度  : 29.237米

  • 起飞质量  : 103吨

  • 起飞推比  : 1.2

  • 最大轴向过载: 7.0

  • 发射场   : 太原卫星发射中心

目录
  • 1研制原因
  • 2设计原则
  • 3总体方案
  • 4基本参数
  • 5动力系统
  • 6控制与制导系统
  • 7转运与发射系统
  • 8研发团队
  • 9研制进度
  • 10发射记录
  • 11发射意义

      研制原因

      根据中国新一代运载火箭的发展思路,研制新一代运载火箭应坚持无毒无
      长征六号首飞成功长征六号首飞成功
      污染、低成本、高可靠、适应性强、安全性好的发展原则形成的“一个系列、两种发动机、三个模块”的总体发展思路。新一代运载火箭系列中规划的小型运载火箭,可以满足小型有效载荷的发射需求,也符合小型运载火箭的总体规划。其中一个系列就是我们熟知的长征系列火箭,两种发动机就是液氧煤油发动机和液氢液氧发动机,三个模块就是大、中、小三个模块即大型火箭长征五号、中型火箭长征七号、小型火箭长征六号。
      研制主要是满足小卫星的发射需求。从国内外卫星的发射市场分析与预测可以看出,500kg级太阳同步轨道卫星的发射需求占有相当大的比例,因此新一代运载火箭系列中规划的小型运载火箭要能够满足700千米太阳同步轨道(英文:Sun-synchronous orbit,缩写:SSO)500kg级小卫星的发射需求,同时具备双星或多星发射更小重量级卫星的能力。
      (WuQI.ttCX.nEt)

      设计原则

      by WuQi.TtcX.nEt
      1) 低成本
      降低成本是提高运载火箭在国内外卫星发射市场上竞争能力的重要条件,小型运载火箭研制的关键是降低成
      车载长征六号车载长征六号
      本。一方面,充分利用新一代运载火箭基本型的技术以降低研制成本,设计过程中要始终贯彻低成本设计思想,在保证可靠性的前提下尽量简化系统配置;简化发射操作,降低发射成本。
      2) 高可靠性
      高可靠性是火箭的生命之本。遵循“简单即可靠”的可靠性设计原则,在单机或系统设计时力求简单;通过严格的质量保证体系和质量管理制度,控制产品的设计、生产质量。
      3)适应性(wuQi.ttCX.net)
      满足用户多种多样的需求,既能够适应发射各种轨道的小卫星,也可以进行双星或多星发射;既能够适应新发射场,也能够在现有的发射场进行发射。
      4) 周期(WuQI.ttCX.nEt)
      充分应用新一代运载火箭基本型的技术,研制周期短;简化发射方式,缩短发射周期,满足快速发射的要求。天天查询wuQI.ttcx.net编辑
      by tTcx.NEt

      总体方案

      早期方案

      早期方案图
      早期方案图图早期方案性能对比图 早期方案图图早期方案性能对比图
      早期方案性能对比图
      方案A(二级构形、直径2.25m)
        1)一子级为新一代运载火箭2.25m模块,发动机单摆改双摆,推进剂质量为61t,滚控采用4 X 1000N过氧化氢/煤油辅助动力系统;
        2)二子级采用一台15t级液氧煤油发动机,双摆、两次启动,推进剂质量为13.15t;滚控、滑行过程姿控及推进剂管理采用l O X 25N, 4 X 100N, 2 X 300N过氧化氢/煤油辅助动力系统;
        3)整流罩直径为2.25m或2.6m,整体或分体吊装;
        4)火箭全长为35.07m,直径为2.25m;
        5)起飞质量为84.537t,起飞推重比为1.467,最大动压为33.8kPa,最大轴向过载为5.8g;
        6) 700km SSO运载能力约为650kg。
      方案B(三级构形、直径2.25m)
      对比图 对比图 (TTcX.Net)
      由wUqI.TtcX.NET编辑
      1)一子级同方案A;
        2)二子级基本同方案A,发动机一次启动;
        3)增加三子级,采用4 X 1000N变轨,采用4 X 25N. 8 X 100N用于二级滚控和三级姿控.和方案A相比增加了4 X 1000N推力室、4X 100N推力室,减少6X25N推力室、2X300N推力室,加注量增加;
        4)整流罩直径为2.25m或2.6m,整体或分体吊装;
        5)火箭全长为35.87m,直径为2.25m;
        6)起飞质量为85.027t,起飞推重比为1.459,最大动压为36.9kPa,最大轴向过载为5.7g;
        7) 700km SSO运载能力约为870kg。
      方案C(三级构形、一级直径3.35m)
        1)一子级采用3.35m直径,增加15t推进剂;滚控采用4 X 1000N过氧化
        氢/煤油辅助动力系统。
        2)二子级基本同方案B,增加2t推进剂。
        3)三子级同方案B.
        4)整流罩直径为2.25m或2.6m,整体吊装。
        5)火箭全长为29.237m.
        6)起飞质量为103.217t,起飞推重比为1.20,最大动压为22.3kPa,最大轴向过载为5.0g.
        7) 700km SSO运载能力约为1080kg,在满足国内测控的要求下运载能力为500kg.
      方案D(三级构形、一级直径3.0m)
        1)一子级采用3.Om直径;
        2)二子级同方案C;
        3)三子级同方案C
        4)整流罩直径为2.25m或2.6m,整体吊装;
        5)火箭全长为31.53m,长细比为10.51;
        6)起飞质量为103.167t,起飞推重比为轴向过载为5.0g;
        7) 700Km SSO运载能力约为1100kg。
      方案E(三级构形、直径3.0m)
        1)一、二、三子级采用3.Om直径,推进剂工作量同方案C;
        2)二子级煤油箱采用悬挂贮箱,直径为2.25m;
        3)整流罩直径为3.0m,整体或分体吊装;
        4)火箭全长为31.19m,长细比为10.4;
        5)起飞质量为103.677t,起飞推重比为1.196,最大动压为21.8kPa,最大轴向过载为4.9g;
        6) 700km SSO运载能力约为780kg.
      方案F(三级构形、直径2.5m)
        1)一、二、三子级采用2.5m直径;
        2)一级推进剂质量为71t,二、三级加注量同方案C;(tTcx.net)
        3)整流罩直径为2.5m,整体吊装;
        4)火箭全长为34.46m,长细比为13.8;
        5)起飞质量为98.105t,起飞推重比为1.264,最大动压为25.8kPa,最大轴向过载为5.0g;
        7) 700km SSO运载能力约为91 0kg。
      上海航天技术研究院(即中国航天科技集团公司第八研究院)自2000年就组织科技人员开展了中国新一代运载火箭的总体方案论证和关键技术的攻关工作。2008年7月,集团公司作出决定,明确“长征六号”由八院总承研制。八院随即开始组建研制队伍,全面开展立项前各项协调、论证和策划工作。八院已经完成了总体方案论证,确定了型号研制全过程的计划安排,明确了各系统负责人,基本确定了各分系统主要技术方案,正在深化关键技术攻关和关键单机的研制。
      总体技术指标及要求武器大全由wuQI.tTcX.nEt编辑
      为了满足小卫星的发射需求,初步制定小运载的总体技术指标及要求如下:
      长征六号示意图 长征六号示意图
      由天天查询武器大全编辑
      1) 700km 太阳同步轨道运载能力不小于500kg;
      2) 飞行可靠性:0.95;
      3) 入轨精度不低于现有长征火箭水平;wuqI.TTCX.nEt编辑
      4) 飞行中轴向过载系数不超过7g;由天天查询武器大全编辑
      5)具备双星或多星发射能力;(wuQi.ttCX.net)
      6)具备有效载荷调姿定向功能;
      7)具备末级离轨功能;
      8)发射周期不超过7个工作日;
      9)可以在现有发射场发射。

      基本参数

      由wUqI.TtcX.NET编辑
      参数一子级二子级三子级
      推进剂
        
      液氧/煤油
        
      液氧/煤油液氧/煤油
      发动机单台双摆YF-100单台YF-115发动机四台1000N发动机
      推力
      1200kN(地面)
      /1340kN(真空)天天查询wuQI.ttcx.net编辑
      12-15吨4000N
      发动机比冲 (N*s/kg)2942(地面)/3286(真空)
        

        
      箭体直径3.35m2.25m2.25m
      火箭类型三级小型液体运载火箭
        
      火箭全长29.237米
      起飞质量103吨
      起飞推比1.2
      最大轴向过载7.0
      SSO运载能力700KM轨道达到500kg
        

      动力系统

      YF-100液氧煤油发动机

      长征六号芯一级使用一台YF-100液氧煤油发动机(双摆)。
      性能参数:
      YF-100采用分级燃烧循环,富氧预燃。由wUqI.TtcX.NET编辑
      地面推力:1199.19千牛 (122.3吨)
      地面比冲:2942.0米/秒(300秒)由wUqI.TtcX.NET编辑
      真空推力:1339.48千牛 (136.7吨)
      真空比冲:3286.2米/秒(335秒)
      液氧流量:296.39千克/秒
      煤油流量:113.31千克/秒
      总流量:409.70千克/秒
      混合比:2.6
      喷口面积:1.406平方米
      喷口直径:1.338米由wUqI.TtcX.NET编辑
      喷管面积比:35(WUqi.ttcX.nEt)
      推力调节:65%~100%(tTcx.net)
      长3米 (tTcx.net)

      YF-115液氧煤油发动机

      长征六号火箭芯二级使用一台YF-115液氧煤油发动机组成。
      性能参数:
      分级燃烧循环,富氧预燃。
      地面推力:15吨
      真空推力:18吨由wUqI.TtcX.NET编辑
      真空比冲:3349米/秒
      燃烧室压力:12Mpa
      混合比:2.5(wuQi.ttCX.net)
      喷管出口直径:946mm
      高度:2325mm(wuQi.ttCX.net)
      喷管面积比:88
      推力调节范围:80%至100%天天查询wuQI.ttcx.net编辑
      混合比调节范围:±8%
      循环方式:补燃循环wuqI.TTCX.nEt编辑
      研制时间:2002年至2014年 天天查询wuQI.ttcx.net编辑

      YF85液体发动机

      长征六号火箭芯三级使用四台YF-85发动机
      推力:1000N
      用途:长征6号第3级发动机,长征6号滚控、姿控、推进剂管理等。可能用于未来先进上面级和航天器轨控、姿控。
      比冲:2793米/秒(285秒)
      wuqI.TTCX.nEt编辑

      控制与制导系统

      由天天查询武器大全编辑
      一、数字总线:为精确控制“添翼”
      我国现役火箭的控制系统中,信息传输主要采用传统的模拟电缆点对点方式,整个系统结构复杂,生产测试过程成本很高。与之相矛盾的是,未来火箭各分系统间需要进行大量的信息交换,模拟电缆传输已经无法满足需求,更无法实现冗余设计和故障的自动监测隔离。
      长征六号火箭上,设计人员开拓性地应用了1553B总线技术的控制系统设计,这一设计实现了全箭信息数字化传输和综合利用。从模拟电路技术跨越至数字总线控制系统,这在我国新一代运载火箭控制系统中尚属首次。
      数字总线技术保证了箭上控制系统计算机与各单机之间实现快速、准确的信息互通,为长六火箭实现精确控制提供了便利条件。
      二、迭代制导:入轨精度高+抗干扰
      我国现役火箭为了实现精确入轨,大多数采用摄动制导技术。科研人员在火箭的出发点和入轨点之间规划一条固定路线,火箭在飞行过程中只要发生轨道偏移,就要先回到预定轨道上,然后再继续飞行。
      长征六号火箭的设计师们专门研制了迭代制导技术。运用新技术后,火箭在飞行过程中一旦发生偏离轨道的情况,不用再回到预定轨道,而是从所在位置直接规划入轨的最优路线,驶入最终轨道。
      采用迭代制导技术,可以在很大程度上提高火箭入轨精度和对太空干扰因素的适应性,‘长六’成功应用此技术也为新一代运载火箭提高整体质量作出了贡献。武器大全
      三、双八表捷联惯组:为火箭提供精准判断力
      长征六号火箭在飞行过程中除了需要有精准控制的能力外,还需要有精准判别的能力。为了让“长六”能够清晰地洞察自己的飞行轨迹,科研人员为它配置了一双敏锐的“眼睛”——双八表捷联惯组。by WuQi.TtcX.nEt
      惯组作为捷联惯性系统的核心部件,在运载火箭控制系统中负责测量箭体相对空间的速度和加速度,经过坐标变换和计算机计算后,可得到箭体的各种导航信息。
      长征六号火箭上装配的双八表捷联惯组由两部分组成,其一是八表激光惯组,其二是八表光纤惯组。八个表的惯组是我国现役火箭型号的最高配置,并且激光惯组和光纤惯组同时使用也属首次。(WuQI.ttCX.nEt)
      双八表捷联惯组按照主从冗余模式,以激光惯组为主份系统。一旦发生故障后,将整体切换到备份的光纤惯组上。双八表惯组的使用,在满足火箭高可靠的要求下,成功解决惯组系统可靠性、经济成本、测试复杂度等多个制约因素之间的矛盾,保证了长征六号火箭惯组系统高可靠度和高精度,也为其精确入轨奠定了基础。
      为长征六号提供精准判断能力的除双八表捷联惯组之外,还有它配备的多星座导航接收机。
      多星座导航接收机与双八表捷联惯组配合,为长征六号提供精确的测量定位,这款接收机除了兼容美国GPS系统、俄罗斯格洛纳斯系统之外,还能接收到我国自主研制的北斗二代导航系统信号。这三种信号综合在一起,就能可靠、精准地确定长征六号飞行过程中的位置。 由天天查询武器大全编辑

      转运与发射系统

      运输车辆

      宝钢工程技术集团苏州大方特种车股份有限公司在接到
      长六运输车图集长六运输车图集由天天查询武器大全编辑
      “自行式火箭运输起竖车”的研发、制造任务后,立即组成了攻关项目团队,按照“通用化、组合化、系列化”设计方案要求,综合采用了多种特种车辆的前沿技术和先进的电子信息技术。在为期一年多的研制过程中,苏州大方攻关团队相继攻克了车辆自动导航、精确定位对接、高负荷起竖和耐低温等多项技术难题,成功为长征六号新一代运载火箭度身定制了这辆“私人座驾”。
      该车最大载重120吨,长征六号运载火箭“躺在”上面就可完成从转运、起竖,一直到加注发射的所有流程,使发射准备时间从几星期缩短至7天。该车辆能通过计算机控制实现自动无人驾驶,在发射阵地实现自主导航驾驶及精确定位对接,定位精度误差不超过5毫米。 由wUqI.TtcX.NET编辑

      发射平台

      中国航天科工集团十院航天天马公司研制生产的火箭运输
      长六起竖系统图集长六起竖系统图集
      起竖系统和发射台。
      2009年,科工十院天马公司接到“长征六号”运载火箭运输起竖系统及发射台项目研制任务后,在总体单位的指导下,航天天马公司迅速反应,精心策划,成立了由行政、结构、电气、液压、工艺等技术人员组成的项目组,各司其职,高效联动,完成了“长征六号”整体运输起竖系统及发射台原理样机研制;2011年,项目组完成了该型号某阶段整体运输起竖系统及发射台的方案设计,并通过评审;2013年,完成了该项目产品的生产加工和调试,产品转入上海开始系统联调;2014年,完成合练试验总结后转入试样研制阶段。2015年7月,天马公司派出7名技术人员和工人在现场随时配合保障,加班加点,昼夜鏖战,确保各项工作如期进行。

      研发团队

      设计团队

      总设计师:张卫东,曾荣获2013年航天创新奖。
      设计团队照片设计团队照片
      副总设计师:李程刚
      副总设计师、液氧煤油发动机总设计师:刘红军 by WuQi.TtcX.nEt
      副总设计师:丁秀峰
      结构系统主任设计师:唐杰
      控制系统主任设计师:周如好 (WuQI.ttCX.nEt)
      惯组系统主任设计师:王鹏

      管理团队

      总指挥:张卫东(兼)
      总师兼总指挥张卫东 总师兼总指挥张卫东

      研制进度

      (WUqi.ttcX.nEt)
      时间具体进度备注
      2009年9月长征六号运载火箭立项,由航天八院承担
      2012年3月长征六号三级发动机整机试车成功由六院承担
      2012年4月长征六号首台芯一级发动机交付总体120吨液氧煤油发动机
      2012年7月长征六号芯一级发动机由初样进入试样阶段
      2012年8月长征六号液氧箱低温静力试验成功由八院800所承担
      2012年11月长征六号动力首次热试车成功由六院101所承担
      2013年4月长征六号一级液氧贮箱绝热包覆完成由八院149厂承担
      2013年7月长征六号三级热试车成功由八院805所承担
      2013年12月长征六号火箭完成全箭合练工作
      2014年3月长征六号三级电动伺服系统试样阶段的首次发动机摇摆热试车由八院803所承担
      2014年4月长征六号辅助动力系统全系统热试车成功由801所承担

      发射记录

      序号发射时间火箭编号
        
      载荷目标轨道发射场及工位
        
      发射结果备注
      1
      2015年9月20日7时01分天天查询wuQI.ttcx.net编辑
      长征六号遥一
      浙江大学皮星二号A/B(ZDPS-2A/2B)、清华
      大学3颗卫星(包括西电空间实验一号皮卫星)
      、国防科技大学天拓三号(TT-3)手机卫星(C
      AS-3I)和XX星4颗、哈尔滨工业大学紫丁香二
      号、深圳东方红海特开拓一号卫星和DCBB(Cby tTcx.NEt
      AS-3G)、航天东方红希望二号2A-2F(CAS3A
      -3F)。武器大全由wuQI.tTcX.nEt编辑
      SSO太原卫星发射中心16号工位成功首飞

      发射意义

      1981年9月20日,中国成功地用一枚运载火箭同时把3颗卫星送入地球轨道。一箭三星发射成功,使中国在一箭多星发射技术方面,成为世界上第四个掌握这种发射技术的国家。2013年11月19日,美国轨道科学公司的“弥诺陶洛斯”火箭创纪录地同时把29颗卫星送入地球轨道。2013年11月21日俄罗斯用“第聂伯”运载火箭顺利发射了多颗卫星。本次发射载荷总数达到32个。如果此次长征六号火箭发射一箭20星成功,那么中国将与美国和俄罗斯形成该领域的三甲集团。天天查询wuQI.ttcx.net编辑
      长征六号的首飞,也是中国研制的液氧煤油发动机首次太空出征。
      此次发射任务创造了国内单次发射卫星数量之最。by tTcx.NEt
      长征六号运载火箭首飞成功,对于完善我国运载火箭型谱,提升进入空间能力具有重大意义。 由wUqI.TtcX.NET编辑
      (TtcX.nET)

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