在充满活力的魔都打造长征系列火箭

沈睿 胡芳芳

上海是一个充满活力的地方，无论对于那些中国航天开拓者，还是对于今天的八院火箭研制团队，一脉相承的声音是“中国航天的未来将在这里发生，我应该参与其中。”

50年前，在上海，有这样一些具有科学精神和科学思想的航天人，通过自行研制、自主创新，开拓出了我国早期的飞天路，从备份箭到双“金牌”主力型号的诞生，到新一代运载火箭一箭二十星发射成功，一代代航天人创造出引领时代的长征系列运载火箭，一枚枚火箭在这里竞相升空，一个个“中国第一”在这里诞生。

数十年来八院抓总研制的长征系列运载火箭从无到有，从小到大，从单一型号到多型号，从常温推进剂运载火箭到无毒无污染低温运载火箭，从常规末子级到多次启动、48h在轨的上面级，八院已经成为我国运载火箭研制不可或缺的重要基地。截至目前，我国长征系列运载火箭300次发射中，八院抓总研制的长征系列运载火箭执行了103次飞行试验任务。

30年，从十年磨一箭到“一年发十箭”

长征四号系列火箭发展伊始，与20世纪70年代我国通信卫星、气象卫星的发展紧紧联系在一起。1975年批复的“三三一”工程，最初明确由长征三号运载火箭发射东方红二号卫星。为保证该工程按时完成，当时的七机部决定由上海研制一型常温推进剂三级运载火箭，作为“三三一”工程的备份火箭。最初该火箭被命名为新长征三号运载火箭，1982年后更名為长征四号运载火箭。

十年磨一箭，1988年9月7日，长征四号甲火箭在太原卫星发射中心首飞成功，将风云一号气象卫星送入预定轨道，开创了中国大型运载火箭首飞一次成功的新纪录，使中国成为世界上第三个能够独立发射太阳同步轨道卫星的国家。1990年9月3日，长征四号甲火箭又进行了第二次发射，将3颗卫星同时送入预定轨道。完成了首批两发火箭发射任务后，八院努力为长征四号甲火箭争取新的任务，同时不断发展和改进火箭技术，在此基础上发展了长征四号乙/丙火箭。1999年5月10日，长征四号乙首飞成功，将我国首颗应用气象卫星风云一号C星送入预定轨道，不仅践行了航天人以国为重的庄严承诺，更是在国际舞台上打出了国人的志气。

长征四号系列运载火箭以其出色的性能和战绩，获得国家、省部级多项荣誉称号，其中长征四号甲运载火箭获国家科技进步特等奖;长征四号乙运载火箭获国防科技一等奖和国家科技进步二等奖;长征四号丙运载火箭获国防科技二等奖;长征四号系列运载火箭荣获航天科技集团“金牌火箭”荣誉称号。

如今我国火箭研制发射进入高密度，长四火箭一跃成为我国近地轨道卫星发射的主力军。30年来长四运载能力提高了200公斤，入轨精度提高了5～6倍，发射基地拓展到了太原、酒泉、西昌三个，发射试验队员由近200名精简至85名，发射时间由数个月缩短为20个工作日，长征四号系列运载火箭已具备总装前1个月或发射前4～5个月再明确或调整发射任务的能力。截至目前，长四火箭已实现所有一、二级产品和绝大部分三级产品在整个系列型号范围内通用。经统计，现阶段除专用产品外，通用产品、型号通用产品、构型产品占比达到97.4%，为迎接高强密度研制奠定了基础。2018年八院迎来抓总研制的长征火箭第100发，圆满完成14次火箭发射任务，宣告上海航天进入“一年发十箭”的新时代。

国际发射、商业发射全面开花结果

1990年，国家为研制发射可靠性高、经济性好的常规推进剂运载火箭，由国防科工委下发《关于长征二号丁运载火箭研制任务书的批复》，明确了长征二号丁运载火箭的研制任务。八院各厂所在长征四号甲运载火箭研制队伍中抽调人员，配备干部，组建长征二号丁运载火箭研制队伍，在充分继承长征四号火箭的成熟技术基础上开始了长征二号丁火箭的研制。两年后的1992年8月9日，长征二号丁火箭首次发射返回式卫星即获成功，成为了中国长征系列火箭家族中的一员。

长征二号丁1990年立项，1992年8月9日首飞即获成功给中国航天不利的形势注入了新的生机，成就了中国航天史上的“龙抬头”。在当时中国运载发射形势异常严峻的情况下，长征二号丁火箭取得了连续成功的优异成绩，扭转了中国航天发射的被动局面，因此被原中国航天工业总公司授予“优质运载火箭”称号。

长二丁火箭研制队伍总结了型号研制的“六严”航天文化，即：严格执行上级的各项规定，严格按研制程序办事，严格技术要求，严格地面试验，严格落实行政、技术两条指挥线的岗位责任制，严格全过程质量控制，作为成功经验得以传承。20多年过去了， “六严”航天文化，长二丁研制团队依然在这么做。每一个“严”都对应着大量的工作和试验，只有脚踏实地奋斗，才能确保运载火箭的每一次成功发射。至2011年末，型号连续成功发射15次，被航天科技集团公司授予了“金牌火箭”的光荣称号。

长征二号丁火箭自1992年首飞以来，就致力于国内外市场的开拓。还记得2011年长征二号丁火箭首次承接整星对外发射服务时，开始以100%的成功率和合理的价格在与俄罗斯、日本等国火箭同台竟标时，首轮竞标成功。但在与外方技术交底时发现存在星箭同频共振的风险，在外方没有商量单方面废标的情况下，长征二号丁火箭研制团队不气馁、不放弃，通过大胆使用复合材料支承舱、增加减震措施等一系列技术改进消除了风险，并以专业、敬业和务实、高效的态度重新赢得了外方的信任和赞许，最终再一次竞标胜出。2012年，长征二号丁火箭对外发射取得圆满成功，并且创造了当时中国运载火箭入轨精度新纪录，获得了外方的高度评价，这也是上海航天抓总研制的火箭首度走出国门，为国际客户提供发射服务。

如今，长征四号系列、长征二号丁、长征六号多次承担商业发射任务，已经为土耳其、委内瑞拉、荷兰等十多个国家开展卫星发射，同时和国内诸多高校合作，开展商业搭载服务。针对当前日益兴起的商业卫星应用需求，八院提供高性能卫星平台及载荷的研制服务、搭载服务、在轨测控服务、应用数据服务等一体化解决方案。

新一代运载呈现系列化发展

2015年9月20日，长征六号运载火箭一箭二十星取得圆满成功，拉开我国新一代运载火箭发射的序幕。长征六号实现运载技术跨越式发展，还实现了我国大推力、高可靠性、高适应性、低成本、无毒无污染运载火箭领域的关键技术突破，对我国运载火箭具有里程碑的意义。长征六号是2009年8月批复立项的三级液体运载火箭，动力系统采用液氧煤油发动机，具有无毒、无污染、发射准备时间短等特点，主要用于满足微小卫星快速发射服务的任务，是我国新一代运载火箭家族的拓路者，自主创新成果达到十几项，发射可靠性达到0.98，达到国际先进水平。长征六号首飞箭采用了一箭二十星状态，将20颗卫星送入了预定的轨道，在国内属于首次。同时，为了满足多星发射的需求，长征六号火箭还在国内首次采用了冯·卡门复合材料全透波卫星整流罩，使卫星整流罩具备了全向透波能力，有力改善全箭力学环境和卫星环境条件。通过对多星发射技术的探索，还形成了系列化、标准化的多星发射接口，为今后进一步降低卫星发射成本、提升多星发射能力奠定了技术基础。

八院抓总研制的新一代运载呈现系列化发展。长征六号拓展型是在新一代火箭首飞成功的基础上，充分继承已有技术进行研制，采用模块化、组合化、系列化设计，通过不同数量固体助推器和液体芯级组合形成合理运载能力台阶、性价比较高的运载火箭系列，具有“跨界合作、无人值守、智能诊断、落点精确”等特点。

前不久亮相工博会的长征六号X火箭模型，是我国首款具备一子级垂直定点能力的重复使用运载火箭。该火箭可实现一子级回收并多次使用，可以将目前国内单位重量载荷的发射成本降低约30%。同时还能够根据用户需求，提供及时快速的发射服务，契合我国日益增长的微小卫星低成本、高密度快速发射的需求。该火箭计划于2021年完成首飞，有效填补我国在重复使用航天领域的空白。

2018年12月29日长征二号丁遥三十五火箭发射远征三号上面级首飞成功，在国内首次实现了将两组卫星部署到不同轨道上。远征三号是一种介于运载火箭与空间飞行器之间的新型运载器，它具有靈活、快速、多用途等特点。其20次以上的自主快速轨道机动及部署能力，填补国内异轨多星发射部署的空白，整体达到国际先进水平。长征二号丁运载火箭与多星发射上面级组合发射，将有效满足蓬勃发展的小卫星市场，助推我国航天领域产业化、市场化的步伐。