宋征宇，吴义田，徐珊姝，陈晓飞，肖 耘

（1. 中国运载火箭技术研究院，北京 100076；2. 北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

引 言

“长征八号”（CZ-8）运载火箭的研制主要是为了填补我国新一代运载火箭700 km太阳同步轨道（Sun Synchronous Orbit，SSO）3～4.5 t卫星发射的能力空白[1]，同时面向商业卫星发射市场参与竞争。世界各国也都在积极降低发射成本参与市场竞争。欧洲“阿丽亚娜6号”（Ariane 6）火箭就期望将地球同步转移轨道（Geostationary Transfer Orbit，GTO）价格从“阿丽亚娜6号”（Ariane 5）的2万美元/kg降低50%，并在未来将降至5 000美元/kg[2]。而SpaceX面向SSO轨道小卫星搭载的报价已是100万美元/200 kg[3]。

纵观国际上面向商业市场的运载火箭[2,4-7]，其降低成本的技术手段主要体现在以下方面：

1）充分继承已有技术并尽可能实现产品化设计

例如，Ariane 6继承了VEGA-C的固体芯一级、Ariane 5的主低温发动机以及为A5ME项目开发的VINCI低温发动机；日本旗舰火箭H3的结构设计以H-Ⅱ、H-ⅡA和H-ⅡB为基础，且除SRB-3分离外，分离机构和火工装置等关键部件与H-ⅡA/B均无变化，并通过对H-ⅡB发射台局部修改以适应H3接口等。

2）优化结构设计和制造

在结构设计和制造方面，因各国工业基础不同而体现出较大差异。H3火箭将减少特殊材料（如大型锻造环和大型厚板）的使用，通过共用结构并增减柱段形成长、短两型整流罩。Ariane 6[8]提出采用喷丸成型工艺制造贮箱壁板，开发纤维增强优化的火箭壳体，采用基于闭孔聚氨酯泡沫材料的新喷涂外罐绝热方案。在上面级共底贮箱制造中，采用小型板材通过搅拌摩擦焊焊接成大型板材，并通过凹旋整体成型以制造箱底[9]。……