新发射的长征6A起飞推力和长征7号一样大，为啥运载力反而更低？

说起长征6号运载火箭，熟悉的人都知道这是我国自主研制的新一代小型液体运载火箭，具有和长征5号、长征7号一样的绿色环保、大载荷优势。而随着长征6号运载火箭的首个改进型号长征6号甲型运载火箭的首飞，更是让我们看到了长征6号身上所蕴含的深厚潜力。因为长征6号甲运载火箭首次捆绑了固体助推器后，不仅起飞重量和运载力大幅增长，同时长征6号甲也是我国第一款采用“固液结合”的新型运载火箭。

但是细看最新首飞的长征6号甲会发现其捆绑了固体助推器后，虽然最大起飞推力和长征7号一样大，但是最大运载力却远低于后者，这是为何？

首先来看看长征6号甲和长征7号各自的参数对比，长征六号甲全箭总长约50米，起飞推力725吨，起飞质量约530吨，起飞推重比1.36。其中火箭芯一子级直径3.35米，采用两台120吨级的YF100液氧/煤油火箭发动机；二子级直径3.35米，使用一台推力18吨的液氧/煤油发动机。同时芯一级捆绑了四台单台推力120吨的2米直径固体火箭助推器（从性能参数来看好像就是长征11号运载火箭采用的固体火箭发动机），火箭整流罩也可以选择3.35、3.8、4.2、5.2米四个不同直径的整流罩，以容纳不同航天器的发射需求。

反观长征7号运载火箭作为中国新一代货运飞船专用运载火箭，火箭全长也只有53米，同样和长征6号甲一样采用了“二级半”结构设计，长征7号作为长征3号的替代型号，在动力系统上依然延续了我国最为成熟可靠的全液方案，比如其芯一级并联了两台120吨的YF100液氧煤油火箭发动机，四台助推器也各自装备了一台YF100火箭发动机，这就使得最大起飞重量只有593吨的长征7号运载火箭，最大起飞推力达到了735吨，整箭推重比也达到了1.24。

那么直接横向对比就会发现，长征6号甲型运载火箭虽然最大起飞推力和长征7号很是接近，而且整箭推重比也大幅超越后者，但是其SSO轨道最大运载力却只有4吨多一点，而起飞推力接近的长征7号SSO轨道最大运载力高达5.5吨。

长征6号甲起飞推力和长征7号一样大，为啥相同轨道运载力反而更低?

1、火箭的轨道运载力大小除了和起飞推力有直接关系外，还和动力的比冲有直接关系，比如氢氧火箭发动机的比冲是已知火箭燃料中最高的，普遍高于400S以上，但是因为其成本较大，所以只用于末级火箭上用于提升火箭的入轨精度和入轨载荷；其次就是我国长征5号火箭使用的YF100这类采用液氧煤油的火箭发动机，其相比氢氧火箭发动机燃料成本更低、且研发难度更低，推力也可以设计的更大一些，当然其比冲也略小一些只有300多秒。

而固体火箭发动机的虽然结构最为简单、相同体积下推力更大，但是其比冲也是最小的，普遍只有200多秒，最先进的固体火箭发动机比冲基本也不会接近300S。而比冲的大小直接决定了同样起飞推力下的两款运载火箭的入轨载荷，所以这也是为啥采用固液结合的长征6号甲型运载火箭虽然起飞推力和长征7号相似，但相同轨道运载力较低的原因之一。

2、运载火箭为了爬升到更高轨道的同时不损失发射载荷，普遍采用了齐奥尔科夫斯基的“多级火箭”结构设计，特别是为了进一步增强火箭的轨道运载力，也会尽可能的延长单级结构的燃烧时间，这样就能提升单级火箭的燃烧效率、继而增加整枚火箭的发射载荷。像长征7号运载火箭，芯一级和助推器全部使用了液体火箭发动机，其不仅有着推力平稳、且可调的优势，同时液体火箭发动机还可以通过发动机节流技术延长火箭分离时间，继而提升火箭的运载力，比如长征7号助推器是在起飞后174秒才分离的，这样就能尽可能的利用长征七号助推器的推力优势。

反观长征6号甲型运载火箭一级采用了固液结合方案，其捆绑的四台固体助推器虽然单台最大起飞推力达到了120吨，但是其燃烧时间还不到100秒，所以固体助推器虽然起飞推力大、但是燃烧时间过短也限制了长征6号甲的运载力。

3、长征6号甲捆绑的四台120吨级固体助推器，虽然最大推力高达120吨，但是其自身重量达到了70吨，等于说其自身推重比只有71.4；反观同样最大推力109吨的欧洲阿丽亚娜5运载火箭芯一级搭载的火神2氢氧火箭发动机，其虽然最大推力只有109吨，但是介于其比冲很高，所以其推重比仍然达到了73.6。这也就使得长征6号虽然借助固体助推器增加了起飞推力，但是介于固体助推器自身重量较大的限制，使得其有效载荷并不高。

那么为啥我国还要坚持研发长征6号甲运载火箭呢？而且其起飞重量接近长征7号、运载力接近长征3A是否会造成重复建设呢？

1、固体助推器相比液体助推器最大的优势就是研发难度低、适合长期储存，且具备快速发射能力，比如长征6号采用的120吨级固体助推器，因为固体燃料是直接将氧化剂和燃烧剂混合后浇注在发动机壳体内，并没有液体火箭发动机必须独立的氧化剂储箱、燃料储箱，以及用于输送氧化剂和燃料的涡轮泵，所以整个固体火箭发动机的研发难度就更低一些，而且燃烧是直接浇注在内的，所以也更适合长期储存和快速发射能力，像长征6号甲采用了固液结合方案后，其从总装到发射只需要14天时间，而长征火箭家族的其他运载火箭普遍需要20天以上。

2、长征6号甲采用固液结合模式后，充分发挥了液体发动机性能高、工作时间长和固体发动机推力大、使用维护简单的综合优势，从而实现火箭可靠性更高、性价比更优。毕竟火箭的可靠性和动力的关系非常大，如果能够大幅缩减发动机的零部件数量和降低发动机的制造难度，那么从初始设计层面就已经降低了火箭发动机的风险、提升了火箭的发射可靠性。

3、长征6号从一开始就定位于试验型运载火箭，最开始的长征6号主要是为了验证我国自主研制的新一代YF100液氧煤油火箭发动机的可靠性。现在再次推出固液结合的长征6号甲，除了尽可能地发挥出液体和固体的各自优势，增强长征火箭家族的竞争力外，还有就是验证我国新一代2米级别的大直径固体火箭助推器技术和级间分离技术，为后续研发推力更大的固体助推器验证技术。

因为固体助推器的推力大小除了和其燃料药柱的直径有直接关系外，也和其串联的长度有直接关系，像美国航天飞机使用的世界上推力最大的SRB助推器之所以有1245吨的起飞推力，除了和其3.7米的直径有关系外，还和其串联了3个相同直径药柱后高达45米的更长燃烧时间有直接关系。

所以我们的长征6号甲技术成熟可靠后，就算是将现阶段2米直径的固体助推器多个串联后，我们就能很轻松得到一个最大推力200吨的固体助推器。而且因为固体助推器结构简单，直径放大就能得到更大的推力输出优势，在技术和药柱混合配比不变的情况下，我们也能简单的直径放大，制造出起飞推力四五百吨的大推力固体助推器。

那么对于后续的重型运载火箭而言，如果不需要发射高轨的话，完全可以使用结构更简单、起飞推力更大的固体助推器来减少结构数量，继而提升其发射可靠性，而这些大直径固体火箭助推器技术和相应的级间分离技术，都已经在长征6号甲身上得到很好验证。