西安航天硬科技让我国运载火箭动力实现了巨大跨越 助力我国由“航天大国迈向航天强国”

西安日报 2018-02-25 06:21 大字

■记者杨斌鹄实习生高琪舒

在今年初举行的国家科学技术奖励大会上,位于西安航天基地的中国航天科技集团六院(下文简称“航天六院”)研发的120吨级高压补燃循环液氧煤油发动机,荣获国家科学技术进步一等奖,西安航天硬科技再次名扬海内外。该发动机的研制成功,是中国航天科技集团六院自主创新的成果,拥有我国全部自主知识产权,成为世界上第二个掌握液氧煤油发动机核心及关键技术的国家,实现了运载火箭主动力代的跨越。

我国由“航天大国迈向

航天强国”的重要标志

记者了解到,在2015至2016年,该型发动机参加我国新一代三型运载火箭长征五号、长征六号、长征七号首飞,均取得圆满成功,使我国运载火箭运载能力从9吨提高至25吨,显著提升了我国进出空间的能力,是我国由“航天大国迈向航天强国”的重要标志。

航天六院通过该型发动机的研制,建立了完整的补燃循环发动机材料-设计-生产-试验研发体系和标准规范、质量管理体系,开发了数字化设计、仿真技术平台,培养了一批经验丰富、历经磨练的人才队伍。研究成果已经应用于长征六号A、长征八号立项论证、480吨液氧煤油发动机关键技术攻关和常规发动机可靠性增长工作中。特种泵阀、高效燃烧、特型密封、动力学仿真等技术和新材料已经推广应用于船舶动力、高焓风洞等军工产品,以及石油开采与输送、烟气处理等石油化工节能环保领域,产生了显著的科技、经济和社会效益。

实现了火箭动力从常规有毒

至绿色无毒的巨大跨越

据介绍,采用液氧和煤油作为推进剂,液氧、煤油这两种推进剂具有来源广泛、价格低廉的优点,平均价格比现役火箭的推进剂低一个数量级。绿色环保是液氧煤油发动机的一大特点。它的研制成功并实现太空飞行,实现了我国火箭动力从常规有毒至绿色无毒的巨大跨越。而且液氧煤油发动机采用了世界上最先进的高压补燃循环系统,技术先进、性能高;120吨级液氧煤油发动机,采用自身起动,起动系统的可靠性更高。同时,液氧煤油发动机的推力及混合比可调,调节精度更高;地面热试车可重复使用,大大提高了火箭飞行的可靠性及性能。

记者了解到,120吨级高压补燃循环液氧煤油发动机技术复杂、研制难度大、创新性强,发动机研制过程中突破了近80项设计、制造、试验技术,带动了我国50余种新材料的研制,是我国航天主动力技术发展的重大里程碑。其中,最为突出的是突破了以下7项新技术:先进的补燃循环技术,液氧煤油发动机采用的补燃循环技术,是一种闭式循环,可以使全部推进剂的化学能得到充分释放,提高了发动机的性能;先进的自身起动技术,我国以往的发动机需要依靠专门的火药起动器等装置,而液氧煤油发动机实现了自身起动;大范围推力调节技术,如同自动挡的汽车,可以实现无级变速;先进的高效燃烧技术,燃烧效率达到了98%以上;高压大功率的涡轮泵技术,产生的最高压强可达到500个大气压,相当于能够把上海黄浦江的水,打到5000米的青藏高原;多次试车技术,使发动机的精确度和可靠性得到了进一步的保证,同时,可以在此技术基础上研制重复使用的发动机,使运载火箭能实现天地往返的可重复飞行;先进的试验技术,为了保证液氧煤油发动机的研制,中国航天科技集团六院建设了亚洲最大的火箭发动机试车台和大功率泵试验室,为我国研制载人登月重型运载火箭的大推力发动机奠定了基础。

“利用这七大突出技术优势,液氧煤油发动机理所当然地成为了我国新一代三型运载火箭的主动力,将为我国今后载人航天、探月工程、空间实验室、深空探测等重大专项任务,提供更加强大可靠的动力。”航天六院相关技术专家告诉记者。

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