精準控制：太空實現“上門投遞”
從地面將衛星送入幾百公里外的地球軌道，飛行過程中的任何一個細微偏差，都可能導致不可挽回的損失。入軌精度越高，意味著衛星進行軌道調整所耗費的能量越少，可以有效提高衛星的在軌壽命。這是考驗火箭能力的重要指標。
火箭的飛行過程需要經歷點火發射、級間分離、俯仰偏航、軌道修正、發動機關機及重新點火、載荷分離等一系列復雜動作，如何確保一系列動作的精準控制，這就要仰仗火箭的“神經網絡”——控制系統了。
長征六號緊跟國際運載火箭發展趨勢，將控制、測量、供配電組成了全新的電氣系統，實現了箭上信息一體化、供配電一體化和地面測發控系統一體化，有效提高了火箭電氣系統的先進性、可靠性與適應性。在控制系統中，采用了雙八表捷聯慣組組合導航技術和迭代制導技術，綜合利用地面測控網、導航星座系統和中繼衛星，實現天基測控和地基測控相結合，在火箭飛行過程中對火箭狀態進行實時測量，實現更高的導航精度，確保衛星入軌精度達到百米級，實現點對點投放，達到了國際先進水平。
工藝革新：航天“智造”邁向工業4.0
長征六號在設計中緊跟國際先進水平，采用了全箭數字化協同研發及一體化總裝集成技術，引入數字化研發技術和Top-Down設計思想（即工業4.0技術），形成了從總體到分系統到重要單機、自頂向下的數字化設計流程，建立覆蓋總體、分系統及關鍵單機的三維數字樣機，替代實物模裝，大大降低了研制成本。
如果說將理論轉化為設計是考驗設計師的智慧，將設計轉化為實物考驗的則是制造能力。
長征六號一子級采用了單臺120噸液氧煤油發動機。在推力既定的情況下，要保證火箭的運載能力，減重是唯一的選擇。為了更好地降低火箭自重，長征六號首次采用了大溫差隔熱復合材料夾層共底貯箱。由于使用液氧煤油發動機，貯箱采用夾層共底結構形式，意味著夾層共底要承受液氧、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將近200攝氏度的溫差。科技人員耗時16個月，研制了22個貯箱，開展了六次低溫加注、強度試驗，最終攻克了夾層共底研制難題，并掌握了激光掃描及仿形加工、結構件整體膠接成型等關鍵制造技術。
低溫閥門的研制是另一道難關。長征六號的低溫閥門有40多種、90余件，零件生產的精度有的要比常溫閥門精確上10倍。液氧溫度低至零下183攝氏度,作為火箭管路中的關鍵部件，閥門必須適應從零下196攝氏度到50攝氏度的大溫度跨差工況要求，否則溫差變化容易造成閥門產品的收縮、膨脹變形，從而影響氣密。這對閥門的原材料選型、零件機加工精度、裝配試驗維護等等產生了一系列的影響。為了將閥門的變形減到最小，科技人員開展了為期10個月艱苦攻關和試驗，最終掌握了低溫閥門研制技術。
多星發射：邁向商業發射新起點
上世紀80年代，我國首次實現一箭三星發射技術，后續長征系列運載火箭也曾多次開展一箭多星的國內國際發射任務。一箭多星發射可以充分利用運載火箭的運載能力余量，經濟便捷地將搭載衛星送入地球軌道，為衛星發射服務提供多種選擇模式。
長征六號首飛采用了一箭20星狀態，將中國航天科技集團公司所屬航天東方紅衛星有限公司、深圳航天東方紅海特衛星有限公司和國防科大、清華大學、哈工大、浙江大學6家單位研制的20顆衛星送入了預定的軌道，在國內屬于首次。為了滿足多星發射的需求，長征六號還在國內首次采用了全透波衛星整流罩，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，使得衛星在旅途中更加“舒適”。
通過對多星發射技術的探索，我國形成了系列化、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。
文/付毅飛 來源：科技日報
