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【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 流紋巖】

2025年8月15日下午3點，長征十號在海南文昌航天發(fā)射場載人登月工位進(jìn)行了時長為30秒的首次7機靜態(tài)點火試驗。試驗取得了圓滿成功，檢驗了長征十號運載火箭7機啟動和關(guān)機流程，為其稍晚的低空飛行和更晚一些的進(jìn)一步試驗提供了支持。

長征十號火箭第一次靜態(tài)點火

長征十號運載火箭采用一字并聯(lián)3根5米直徑箭體，動力系統(tǒng)采用7臺YF-100K系列液氧/煤油高壓補燃發(fā)動機。其中3臺為具備雙向搖擺能力的YF-100K，另外4臺為不搖擺的YF-100L。每臺發(fā)動機具備1250千牛的地面推力和301.6秒的海平面比沖，7機總計能提供892.2噸的海平面推力。而作為具有重復(fù)使用能力的長征十號A則采用3臺具有雙向搖擺和重復(fù)使用能力的YF-100N和4臺不搖擺的重復(fù)使用發(fā)動機YF-100P，推力同為892.2噸。

雖然我國已經(jīng)建成了具有支持1000噸推力發(fā)動機試車的銅川1201/1202試車臺，但該試驗臺只能進(jìn)行發(fā)動機并聯(lián)試車，并不能完全模擬整枚火箭各個分系統(tǒng)共同工作的情況。由于運載火箭各系統(tǒng)之間存在強關(guān)聯(lián)性，一旦某個分系統(tǒng)有問題會影響飛行安全，因此需要通過整體實驗分系統(tǒng)之間的匹配程度。驗證可以通過發(fā)射一枚早期狀態(tài)的驗證火箭進(jìn)行（如所謂“半箭試飛”），也可以通過地面試驗進(jìn)行。這種試驗被稱為火箭地面試驗。

相比于實際試飛只能依靠有限的外測和彈道數(shù)據(jù)判讀，地面試驗可以通過設(shè)置大量傳感器以鑒定火箭不同位置的數(shù)據(jù)，并且試驗結(jié)束后還能獲得完整的火箭狀態(tài)以供分析。雖然火箭地面試驗環(huán)境和實際飛行環(huán)境有所差異，包括火箭不會產(chǎn)生角運動和恢復(fù)角運動，因此無法驗證控制系統(tǒng)的動態(tài)特性，只能通過輸入?yún)?shù)來模擬；火箭飛行狀態(tài)處于自由-自由狀態(tài)，而試車處于自由-固定支座或彈性支座狀態(tài)，導(dǎo)致系統(tǒng)動力特性存在差異；試車期間火箭持續(xù)處于1g重力環(huán)境下，發(fā)動機入口壓力和器件過載均無法貼近飛行情況；幾乎無法模擬滑行軌道二次起動的失重環(huán)境（落塔試驗可以驗證啟動，但無法點火）；火箭在試驗中不受到風(fēng)壓、氣動加熱等環(huán)境等等。

因此，火箭地面試驗并不能完全替代試飛。不過可以通過調(diào)整試驗參數(shù)以盡可能地使試驗環(huán)境貼近真實飛行情況，甚至地面試驗的某些環(huán)境還比飛行更惡劣，可以更好地考驗設(shè)備性能。

2014年，長征五號合練箭靜態(tài)點火

一般來說，火箭地面試驗旨在檢查火箭各個系統(tǒng)對發(fā)動機工作環(huán)境的適應(yīng)性和系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性；火箭與地面設(shè)備以及地面設(shè)備之間工作的協(xié)調(diào)性；火箭系統(tǒng)時間程序的正確性；火箭全系統(tǒng)的起動、關(guān)機特性和后效特性。其中起動特性包括起動的時間程序和時間間隔、增壓系統(tǒng)對起動過程的適應(yīng)性等，獲取各系統(tǒng)的工作參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；了解火箭的環(huán)境分布狀況及其對結(jié)構(gòu)和儀器工作的影響；積累操作使用經(jīng)驗。

說完了套話，肯定有人要問：既然火箭地面試驗這么重要，國內(nèi)之前有沒有做過發(fā)射臺上試驗??？答案是有的，我國在上世紀(jì)70年代初的1970年12月8日和1971年2月2日分別在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心LC-138進(jìn)行了風(fēng)暴一號運載火箭的完整火箭一級地面靜態(tài)點火和二級衛(wèi)星聯(lián)合地面靜態(tài)點火試驗。

2014年期間，長征五號運載火箭在海南文昌航天發(fā)射場合練期間進(jìn)行了合練箭芯級2臺YF-77發(fā)動機的100秒點火實驗。此外，我國于2010-2011年期間在北京101所建造的500噸全箭試車臺也參與了長征五號、長征六號和長征七號運載火箭的全箭模塊點火試車，為我國第三代運載火箭的投入應(yīng)用提供了重要支持，還支持了商業(yè)航天火箭的試驗。2024年6月14日，長征十號運載火箭也在101所的全箭臺進(jìn)行了三機點火試驗，試驗取得了圓滿成功。

長征十號動力試車點火

但是很明顯，長征十號運載火箭7機總計接近900噸的推力已經(jīng)超出了全箭臺500噸的承受范圍，如果建造一個新的全箭試車臺的話，投入相對巨大?，F(xiàn)在有兩條路子，一是像長征12號一樣只進(jìn)行發(fā)動機并聯(lián)點火試驗，并通過首飛檢驗總體方案準(zhǔn)確性，二是借助新一代火箭引入的“牽制釋放”技術(shù)，將火箭固定在發(fā)射臺上進(jìn)行試驗。

“牽制釋放”是普遍應(yīng)用于國外新型火箭的技術(shù)，其允許火箭發(fā)動機點火后先不起飛，等火箭完成發(fā)動機健康狀態(tài)檢測允許起飛后再松開火箭，提高了整體的可靠性。25年6月底，藍(lán)箭航天自研的朱雀三號大型運載火箭一級試車箭在其自建LC-96B工位上通過牽制釋放和額外設(shè)計的固定裝置進(jìn)行了靜態(tài)點火試驗，試驗取得了成功。

長征十號運載火箭作為載人火箭，其可靠性要求更高且時間節(jié)點要求很緊，因此地面試驗必須充分。另外不同于長征12號的一點是，長征十號為我國首款立項研制的7機并聯(lián)火箭，其啟動特性和此前的4發(fā)火箭并不相同。因此需要探索出這種布置的起動特性。最終，長征十號運載火箭采用了“模擬箭”點火的方式以驗證靜態(tài)點火方案的可行性，并且設(shè)置了單獨的加固結(jié)構(gòu)，以確保試車箭不會從發(fā)射臺上蹦出去，實現(xiàn)了“上發(fā)射臺就是上試驗臺”。