□ 李云霞 張美書
新一代運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車
2012年7月29日,中央電視臺一場主題為《聚焦大火箭“心臟”》的電視實(shí)況直播,在國內(nèi)外引起了巨大反響。隨后,新華社、人民日報(bào)、解放軍報(bào)、光明日報(bào)、科技日報(bào)、中國青年報(bào)、中央人民廣播電臺、新浪網(wǎng)、搜狐網(wǎng)等上百家媒體競相予以報(bào)道。一時(shí)間,我國新一代大推力120噸液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功的消息,伴隨著電視、報(bào)紙、廣播、網(wǎng)絡(luò)迅速傳遍了地球每個(gè)角落。
關(guān)心中國航天的人們從中得知了一個(gè)重磅新聞:有“中國航天動(dòng)力之鄉(xiāng)”之譽(yù)的中國航天科技集團(tuán)第六研究院(以下簡稱六院),歷經(jīng)艱辛探索,終于研制成功了新一代大推力液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī),標(biāo)志著中國成為了世界上第二個(gè)掌握了液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)的國家,中國航天將擁有自己的嶄新動(dòng)力。伴隨著新一代大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功,我國新一代大推力運(yùn)載火箭長征五號、長征六號和長征七號的首飛指日可待,中國載人登月、建立空間站和深空探測等一系列和平開發(fā)和利用空間的航天活動(dòng),將在不久的將來變成現(xiàn)實(shí)。
據(jù)我國著名火箭發(fā)動(dòng)機(jī)專家、六院院長譚永華介紹,這種發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)役的長征系列發(fā)動(dòng)機(jī)相比,具有以下諸多優(yōu)點(diǎn):一是推力大,運(yùn)載能力強(qiáng);二是沒有污染,液氧和煤油都是環(huán)保燃料,而且易于存貯和運(yùn)輸;三是經(jīng)濟(jì),比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑便宜很多;四是可靠性高;五是可重復(fù)使用。
此刻,在這條新聞的發(fā)源地——位于西安南郊的六院,一萬多名干部職工內(nèi)心充滿了自豪,充盈著幸福,研制歷程中的酸甜苦辣和艱辛不易,此刻都化作成功的喜悅掛在每個(gè)人的臉龐。
1985年夏秋間,難得的艷陽天,中國宇航學(xué)會(huì)代表大會(huì)在北京召開,國務(wù)院第一招待所會(huì)議室里,航天專家匯聚一堂,耄耋新秀暢所欲言,共謀航天大計(jì)。會(huì)上,航天元老任新民、梁守槃院士等分別作了大會(huì)報(bào)告。輪到時(shí)任067基地(六院前身)主任的張貴田發(fā)言時(shí),他的話猶如一石擊水,激起層層漣漪:“長征系列運(yùn)載火箭是我們的優(yōu)勢,但與世界先進(jìn)國家相比,也只相當(dāng)于人家70年代的水平。單就火箭動(dòng)力系統(tǒng)看,我們的發(fā)動(dòng)機(jī)推力小、循環(huán)方式落后、性能低,采用有毒有污染的推進(jìn)劑,這與發(fā)達(dá)國家有很大差距。中國航天要想在未來世界占有一席之地,現(xiàn)役火箭發(fā)動(dòng)機(jī)明顯已經(jīng)力不從心,要盡快研制新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī),而且要高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn),向國際一流水平看齊?!?/p>
發(fā)展航天,動(dòng)力先行。每一種新型火箭投入使用時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的研制往往要提前20年進(jìn)行。對未來大型運(yùn)載火箭和天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的研究,世界各國都在尋求一種高性能、廉價(jià)、無毒、無污染和有利于維護(hù)使用的航天發(fā)動(dòng)機(jī)。這次發(fā)言,并不只是紙上談兵,或空喊口號。一年前,六院發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)所就對液氧烴類發(fā)動(dòng)機(jī)的問題進(jìn)行了探索研究。張貴田代表全院職工發(fā)出的聲音,是站在中國運(yùn)載技術(shù)未來大發(fā)展的高度所進(jìn)行的先行一步。
這一建議得到很多專家的支持。航天專家王永志在各種重要會(huì)議上大力呼吁。還有時(shí)任航天部副部長的劉紀(jì)原,深深理解六院人的一番苦心。不久,“863”的春風(fēng)吹來。國家“863”委員會(huì)明確提出航天動(dòng)力系統(tǒng)推進(jìn)劑選用問題。隨后,六院與“863”專家組簽訂了研究液氧/烴推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)作為未來大型運(yùn)載火箭和天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)動(dòng)力裝置的概念研究和可行性論證的合同。從此,六院探索未來大運(yùn)載發(fā)動(dòng)機(jī)的研究工作步入了有組織、有計(jì)劃的正軌,同時(shí)也拉開了我國航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)向世界前沿水平挺進(jìn)的序幕。
用液氧/烴類作為推進(jìn)劑只是一個(gè)宏觀的概念,要知道在液氧/烴家族中門類很多,常用的有丙烷、甲烷、煤油等,到底選擇哪一種呢?
六院科研人員除了進(jìn)行理論分析研究外,對這些推進(jìn)劑進(jìn)行了多次試驗(yàn),進(jìn)行了許多實(shí)質(zhì)性的工作,得到了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),研究了液氧/烴發(fā)動(dòng)機(jī)研制的關(guān)鍵技術(shù):傳熱與冷卻、結(jié)焦、積炭、點(diǎn)火、燃燒穩(wěn)定性、性能、使用維護(hù)性和與材料相容性等。這些實(shí)質(zhì)性的研究工作在當(dāng)時(shí)航天大國中也只有極少數(shù)的國家能夠做到。電傳熱試驗(yàn)采用了不銹鋼試件和無氧鋯銅試件,試驗(yàn)壓力很高,這么高壓下的電傳熱試驗(yàn)在世界上也是不多見的。從1986年9月到1988年10月,六院共進(jìn)行了10次液氧/烴燃料的點(diǎn)火燃燒試驗(yàn)。經(jīng)過反復(fù)分析研究和比校,液氧/煤油這一新型推進(jìn)劑越來越清晰地進(jìn)入到人們的視線。
頂著冰雪轉(zhuǎn)運(yùn)推進(jìn)劑
然而,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)先研究工作,每走一步都充滿了艱辛。當(dāng)六院經(jīng)多方論證,將液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)作為未來方向時(shí),國內(nèi)外并不看好。當(dāng)時(shí)不少專家都感到,我國要研制出這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)很難,不管在設(shè)計(jì)上,還是在材料、工藝上都很難突破這些技術(shù)。國外的權(quán)威專家也認(rèn)為,即使中國能把液氧/煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)出來,也無法制造出來。因?yàn)檎l都知道,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)可謂世界航天動(dòng)力領(lǐng)域的珠穆朗瑪峰。當(dāng)時(shí)只有蘇聯(lián)掌握其制造技術(shù),連美國試了再試都作罷了。
面對種種質(zhì)疑之聲,六院人沒有退縮,而是知難而進(jìn),并且要搞頂尖的發(fā)動(dòng)機(jī)——高壓補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣就可以一步把我國火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制落后世界水平幾十年的差距趕過來。
高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī),特別是液氧/煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)有大量難題等待技術(shù)人員攻克。設(shè)計(jì)參數(shù)上,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中最高壓力、渦輪功率、燃?xì)獍l(fā)生器的壓力、流量、燃燒室壓力是現(xiàn)役長征發(fā)動(dòng)機(jī)的好幾倍。渦輪的驅(qū)動(dòng)工質(zhì)是高溫富氧燃?xì)?,推進(jìn)劑又是非自燃推進(jìn)劑,必須采用點(diǎn)火系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)又要進(jìn)行大范圍的推力調(diào)節(jié)和混合比調(diào)節(jié),加上該發(fā)動(dòng)機(jī)在推力噸位、性能及可靠性方面比現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)有大幅度的提高,這樣大大地增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的研制難度。必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、工藝、試驗(yàn)諸方面采用一系列的先進(jìn)技術(shù),并突破相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。
1999年1月在液氧煤油半系統(tǒng)試車現(xiàn)場
六院研制人員通過對我國基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)水平和我國已有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制基礎(chǔ)分析,采取逐個(gè)殲滅的辦法,對設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)、材料關(guān)鍵技術(shù)、工藝關(guān)鍵技術(shù)和試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)等一一進(jìn)行了細(xì)化分解。在國家有關(guān)部門的支持下,六院研制人員首先對火箭煤油、富氧燃?xì)獍l(fā)生器技術(shù)、主渦輪泵技術(shù)、聯(lián)試用五種主要閥門技術(shù)、總裝密封技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)開展了預(yù)研攻關(guān)。在攻關(guān)過程中,盡可能通過零、部、組件的模擬、縮尺、水力、吹風(fēng)、介質(zhì)試驗(yàn)選擇合理的方案和參數(shù)。關(guān)鍵技術(shù)先在零組件狀態(tài)得以解決,為后面的部件和發(fā)動(dòng)機(jī)順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也節(jié)省了研制經(jīng)費(fèi)和周期。
液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)不僅采用的推進(jìn)劑、循環(huán)方式與過去常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)不同,而且在推力噸位、性能、可靠性方面比現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)有大幅度提高,這就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)及各部件在比現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)更惡劣的條件下工作。這不僅加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)難度,而且對加工設(shè)備、試驗(yàn)系統(tǒng)以及材料、工藝等提出了更高的要求。
液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)采用的新材料有50余種,這些新材料各自具有獨(dú)特的性質(zhì)和應(yīng)用性,我國原來基本都沒有研制和應(yīng)用過?;鸺河途褪瞧湟?。通過幾年的研制,他們采用各種工藝方法,克服大量困難,對試制出的產(chǎn)品進(jìn)行電傳熱對比試驗(yàn)驗(yàn)證,通過對產(chǎn)品實(shí)物的反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證,終于研制出了適合高壓推力室冷卻劑用的火箭煤油。
為配合新材料研制,六院與相關(guān)研制單位一起共同制訂了50余項(xiàng)材料暫行技術(shù)條件或暫行技術(shù)協(xié)議,共同對液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制所需要的新材料進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。在全國各協(xié)作單位的配合下,一個(gè)個(gè)新材料的關(guān)鍵技術(shù)被突破,一個(gè)個(gè)新材料按時(shí)供應(yīng),滿足了研制需求。
發(fā)動(dòng)機(jī)試車前的嚴(yán)格檢查
深山中的轟鳴
由于材料新、技術(shù)新,工藝制造遇到前所未有的困難。從1995年開始,六院發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠針對液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行工藝預(yù)研和工藝攻關(guān)課題達(dá)130余項(xiàng)。
“在新一代運(yùn)載火箭液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制初期,失敗與挫折是家常便飯?!敝袊こ淘涸菏?、六院科技委主任張貴田如是說。
1999年,為進(jìn)一步驗(yàn)證各組合件的可靠性和準(zhǔn)確性,在把工況提高到100噸的狀態(tài)下,六院于7月份組織了組合件聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。意外發(fā)生了。那次試驗(yàn)發(fā)生了燃燒現(xiàn)象,科研人員的心中像壓了塊巨石。
晚上專家們吃飯時(shí),航天老專家錢維松勸張貴田院士:“試驗(yàn)有成有敗,不要太難過?!痹捯魟偮洌瑥堎F田竟像孩子似的忍不住流下了眼淚。
失敗,對于張貴田的發(fā)動(dòng)機(jī)研制生涯來說,實(shí)在是像吃飯睡覺一樣太平常了,而他從不輕易落淚,只是這次引發(fā)了他積壓了太久的精神重壓,淚腺便幫他開閘泄洪。六院科研人員從院士的眼淚中讀懂了新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制的艱辛,更堅(jiān)定了他們攻堅(jiān)克難的信心。
設(shè)計(jì)人員商討技術(shù)方案
液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)長程試車成功
飛機(jī)起飛和降落是最難控制的時(shí)段,也是出事最多的時(shí)段。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)也一樣,起動(dòng)和關(guān)機(jī)是最復(fù)雜最難設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)過程,尤其是起動(dòng)過程,在零點(diǎn)幾秒內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)件要從不轉(zhuǎn)動(dòng)加速到每秒幾萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速,燃燒組件要從環(huán)境溫度達(dá)到三四千攝氏度的高溫,起動(dòng)過程的每個(gè)指令都必須精確到百分之幾秒,甚至千分之幾秒。任何一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不好,都可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障甚至爆炸。
液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)剛開始進(jìn)行的幾次整機(jī)試車都失敗了。外界對六院人的猜疑聲越來越大:靠自己的力量到底能不能成功解決補(bǔ)燃問題,能不能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火起動(dòng)?
設(shè)計(jì)人員的壓力一次比一次大。而每到試車前夕,都是設(shè)計(jì)人員壓力最大的時(shí)候。大家晚上怎么也睡不著覺。一睡著,就夢到試車失敗的沖天火光和滾滾濃煙。試車時(shí)控制間里坐滿了人,但是緊張壓抑的氣氛,使大家只能聽到自己快速的心跳聲。
為了找到問題的根源,六院科研人員沒有休息日,大家放棄天倫之樂,一心撲在工作上,千方百計(jì)收集資料,絞盡腦汁尋找故障的癥結(jié),利用仿真技術(shù)模擬起動(dòng)失敗和爆炸的過程……經(jīng)過近半年緊張的艱苦攻關(guān),設(shè)計(jì)人員終于摸清了試車失敗的根源和機(jī)理并提出幾種新的方案。對各種方案和程序的組合進(jìn)行仿真優(yōu)化,最終選定了最理想的起動(dòng)方案和起動(dòng)程序。
嚴(yán)慎細(xì)實(shí)對發(fā)動(dòng)機(jī)每一根管道進(jìn)行篩選
首次大推力發(fā)動(dòng)機(jī)試車成功的喜悅
“六院人的性格如同他們所研制的發(fā)動(dòng)機(jī),意志堅(jiān)如鋼,心中一團(tuán)火,傾力鑄神箭,勇為先行官,樸實(shí)又沉穩(wěn),甘當(dāng)鋪路石?!绷狐h委書記黃亮表示,在新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中,六院人所表現(xiàn)出的敢打敢拼、不屈不撓和先行一步、領(lǐng)先一路的品格,正是發(fā)動(dòng)機(jī)人格化的體現(xiàn)。
憑著鍥而不舍、百折不撓的精神,六院研制人員闖過了一道道技術(shù)難關(guān),使發(fā)動(dòng)機(jī)連闖渦輪泵聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)、半系統(tǒng)試驗(yàn)、整機(jī)試驗(yàn)三大難關(guān),成功實(shí)現(xiàn)整機(jī)600秒長程試驗(yàn)。
由于液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)為高壓補(bǔ)燃循環(huán)系統(tǒng),渦輪泵轉(zhuǎn)速高、壓力高、功率大,巨大的振動(dòng)引起產(chǎn)品結(jié)構(gòu)破壞,不能進(jìn)行長時(shí)間與高工況的試車。“減震”便成為整機(jī)研制過程中又一個(gè)大問題。
六院科研人員開展了渦輪泵減振攻關(guān),分析了參與試車的渦輪泵所有數(shù)據(jù),特別是高速轉(zhuǎn)子的軸向和徑向位移、振動(dòng)、壓力脈動(dòng)數(shù)據(jù)。弄清楚了高速轉(zhuǎn)子的動(dòng)特性、振型和引起振動(dòng)的主要因素,并加班加點(diǎn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)了高速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
高速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)在該研究院還是首次進(jìn)行,無任何經(jīng)驗(yàn)借鑒,技術(shù)人員邊設(shè)計(jì)邊生產(chǎn),將近200千克重的實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)到一月份最冷的哈爾濱,并自己帶上一百多千克重的實(shí)驗(yàn)用所有裝配、實(shí)驗(yàn)工裝設(shè)備。
發(fā)動(dòng)機(jī)試車前的準(zhǔn)備工作
由于要求要在很短的時(shí)間內(nèi)對改進(jìn)措施進(jìn)行驗(yàn)證,在哈爾濱實(shí)驗(yàn)期間,科研人員不顧零下20℃的嚴(yán)寒,早上8點(diǎn)就到實(shí)驗(yàn)室裝配實(shí)驗(yàn),中午和晚上就在實(shí)驗(yàn)室吃盒飯,每天工作到晚上10點(diǎn),在兩個(gè)星期內(nèi)進(jìn)行了23種狀態(tài)的渦輪泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),找到了影響渦輪泵轉(zhuǎn)子動(dòng)特性的主要因素。隨后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定了對渦輪泵進(jìn)行改進(jìn)的措施,并在后續(xù)的發(fā)動(dòng)機(jī)試車中逐步實(shí)施。改進(jìn)后的渦輪泵振動(dòng)減小,一次裝配能連續(xù)進(jìn)行五次試車,一次試車時(shí)間能達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)額定工作時(shí)間的三倍,終于滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。
推力室是整機(jī)中最大、也是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的一個(gè)組合件,它是整機(jī)研制的關(guān)鍵。由于推力室制造工藝難度較大,為解決這些技術(shù)難題,六院組成了工藝、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)以及技術(shù)管理人員聯(lián)合組成的推力室攻關(guān)小組。
攻關(guān)小組針對渦輪泵聯(lián)試中暴露出的問題,進(jìn)行了新一回合的渦輪泵、閥門等組合件設(shè)計(jì)工藝改進(jìn)研究工作。對噴嘴加工、厚壁變截面管成形、內(nèi)壁螺旋銑槽、頭部釬焊、收擴(kuò)段脹型等關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。在研制人員的不懈努力下,經(jīng)過多種方案和多個(gè)回合的研制攻關(guān),終于完成了推力室生產(chǎn)。
在國外航天專家眼里,建設(shè)一座數(shù)百噸推力規(guī)模的發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺,從主體奠基到正式試驗(yàn)投產(chǎn),至少要用三年時(shí)間,而六院人僅用了一年半。經(jīng)過考臺試車和正式試車的驗(yàn)證,這座亞洲第一試車臺的總體設(shè)計(jì)、技術(shù)、設(shè)備等指標(biāo)均達(dá)到了國內(nèi)外先進(jìn)水平。
新一代大推力試車臺一角
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車指揮間
2006年7月3日下午,秦嶺深處,漫山碧透,試車臺畔,溪水潺潺。隨著震耳欲聾的巨響,試車開始。只見導(dǎo)流槽流水嘩嘩,富氧燃?xì)鈴浡焦取?/p>
100秒……200秒……400秒……600秒!“成功啦!”液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)首次長程試車成功啦!笑意寫在臉上,喜悅掛在眉梢。掌聲、歡呼聲響成一片。
每一次試車成功,對于發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作來說,都是一次飛躍,試車工況越來越高,試車時(shí)間越來越長,試車周期越來越短,離研制的目標(biāo)也越來越近。
2007年,發(fā)動(dòng)機(jī)首次突破萬秒試車大關(guān)!
2008年,首次飛行狀態(tài)試車圓滿成功!
2009年,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)第100次試車圓滿成功!
2010年,雙機(jī)并聯(lián)試車實(shí)現(xiàn)三戰(zhàn)三捷!
2012年, 120噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)專項(xiàng)研制正式通過國防科工局現(xiàn)場驗(yàn)收。
“自2000年國家正式立項(xiàng)進(jìn)入工程研制的12年間,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)已先后進(jìn)行了百余次試車。”譚永華院長說,“這當(dāng)中,既有飽嘗失敗的痛苦,但更多的是失敗之后,六院人自主創(chuàng)新的步履更加堅(jiān)實(shí),攻堅(jiān)克難的步伐更加加快?!?/p>
六院人在收獲新一代大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功喜悅的同時(shí),更成就了中國航天的新高度。12年來,六院科研人員迎難而上,從對高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的一知半解,到突破80余項(xiàng)關(guān)鍵和核心技術(shù),先后研制出三種基本型發(fā)動(dòng)機(jī),以及5種適應(yīng)不同火箭總體的飛行狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)。目前,所有飛行狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)均已完成考核任務(wù),開始交付火箭總體進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。屆時(shí),中國人的飛天之路將會(huì)變得更加順暢,中國航天員將會(huì)越飛越高,在太空工作和生活的空間也會(huì)變得更加舒適和美好。
譚永華院長說,新一代大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,直接帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的一項(xiàng)項(xiàng)突破,不僅直接引領(lǐng)了航天事業(yè)的發(fā)展,還為國民經(jīng)濟(jì)和普通百姓日常生活水平的提高注入了新的科技力量。
屹立在青山翠谷中的試車臺
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新一代運(yùn)載火箭的構(gòu)型
新一代運(yùn)載火箭是:“一個(gè)重點(diǎn)、兩種動(dòng)力系統(tǒng)、三個(gè)模塊”,即以發(fā)展5米箭體直徑的大型運(yùn)載火箭基本型為重點(diǎn),采用50噸級推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)和120噸級推力高壓補(bǔ)燃液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)兩種新型動(dòng)力運(yùn)輸系統(tǒng),以5米、3.35米和2.25米三種直徑火箭為三個(gè)基本模塊,通過模塊化的不同組合,形成不同數(shù)量的新一代運(yùn)載火箭系列,滿足各種發(fā)射任務(wù)的需求。
新一代液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的地面推力120噸級,是3.35米和2.25米模塊的主動(dòng)力系統(tǒng)。長征五號火箭的3.35米和2.25米直徑助推器、長征六號火箭的3.35米第一級、長征七號火箭的3.35米芯級和2.25米助推器,都將使用YF-100發(fā)動(dòng)機(jī),其中除了長征六號比較特殊,3.35米直徑但仍使用一臺YF-100外,其他類型均為3.35米模塊配兩臺YF-100,2.25米模塊配1臺YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)。這意味著,YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)如果沒能按時(shí)保質(zhì)研制成功,新一代運(yùn)載火箭就徹底成了水中月鏡中花了。
轉(zhuǎn)自中國航天科技集團(tuán)公司網(wǎng)站
新一代氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)研制取得新進(jìn)展
2012年8月17日,隨著六院101所試驗(yàn)區(qū)傳來震撼人心的轟鳴聲,六院北京11所設(shè)計(jì)的大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)500秒長程熱試車取得圓滿成功。
大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)具有“高能、零污染”的優(yōu)點(diǎn),集超低溫、超高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高功率密度于一體,代表著運(yùn)載火箭先進(jìn)動(dòng)力發(fā)展方向。新一代大運(yùn)載長征五號火箭芯一級采用大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力裝置,發(fā)動(dòng)機(jī)于2002年立項(xiàng)研制,歷經(jīng)十年艱苦攻關(guān),目前,發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)全部突破,累計(jì)試車22000秒。此次試車成功標(biāo)志著2014年CZ-5火箭首飛發(fā)動(dòng)技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)確定,為后續(xù)投產(chǎn)交付奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。