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第6章 推舉航天強國夢的強大引擎

  • 動力高峰
  • 欒希亭主編
  • 1885字
  • 2024-05-27 17:08:33

航天界有一句話,叫“發(fā)展航天,動力先行”,講的就是動力對于航天事業(yè)發(fā)展的重要性。航天技術的不斷發(fā)展,在很大程度上取決于火箭動力技術的發(fā)展。火箭發(fā)動機技術是航天高技術的重要組成部分,它在火箭上的地位,有如心臟在人體中的地位,因此,發(fā)動機也被譽為火箭的“心臟”。

正是因為發(fā)動機這顆火箭心臟強勁可靠的搏動,產生了推舉火箭飛行發(fā)射的強大推動力,才能以雷霆萬鈞之勢,推舉火箭拔地騰飛,沖破地球引力的束縛,并達到預定的高度,使航天器準確進入預定軌道。因此,火箭發(fā)動機工作的可靠性,直接關系到火箭發(fā)射的成功。

火箭發(fā)動機的能力提升與技術進步與否,不僅決定了運載火箭的能力大小和性能高低,同時也直接影響了航天運載器的發(fā)展。沒有先進的液體火箭發(fā)動機就沒有先進的航天器。火箭發(fā)動機技術的發(fā)展。仍將是影響航天運載器發(fā)展的主要因素。世界各主要航天大國為不斷提高探索太空的能力,都將液體火箭發(fā)動機技術的發(fā)展放在本國航天事業(yè)的首位。

不馳于空想,不騖于虛空。在研制液體火箭發(fā)動機的漫漫歲月里,航天六院人克服重重困難,打破國外技術封鎖,經歷了一條從仿制到自行設計、獨立研制的發(fā)展道路,取得了舉世矚目的累累碩果。

航天六院先后研制成功的采用常規(guī)低溫推進劑(液氧、酒精)、高能常溫推進劑(硝酸/偏二甲肼、四氧化二氮/偏二甲肼或一甲基肼)和高能低溫推進劑(液氧/液氫)的各種用途、不同型號的液體火箭發(fā)動機,為長征運載火箭技術和中國航天事業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻,使我國液體火箭發(fā)動機的能力躋身世界航天大國之列,基本達到美、俄、法等宇航先進國家同類發(fā)動機的水平,在國際上享有盛譽。

立足于未來國際航天發(fā)展趨勢,為保持航天運輸系統先進水平,我國規(guī)劃了新一代運載火箭型型譜。2015~2016年,長征五號、長征六號、長征七號、長征十一號四型新一代長征系列運載火箭先后圓滿完成首飛任務。兩年內四型火箭首飛,是在國際航天領域前所未有的壯舉,極大提升了我國進入空間的能力,使得運載能力和火箭性能達到現今世界先進水平。

在風雨兼程的研制過程中,航天六院科研團隊堅持自主創(chuàng)新,攻克了液氧煤油發(fā)動機核心技術,填補了數十項具有自主知識產權的技術空白,使我國成為世界上第二個掌握高壓補燃技術的國家,將我國長征火箭近地軌道的運載能力從之前的9.2噸提高到25噸,走出了一條有中國特色的液體火箭發(fā)動機自主創(chuàng)新研制之路,為我國成功進入空間領域提供了強大的動力支撐。

2016年6月25日,我國新一代中型運載火箭長征七號首飛成功,由航天六院研制交付的6臺120噸級液氧煤油發(fā)動機和4臺18噸級液氧煤油發(fā)動機推舉升空。除此之外,航天六院提供了“太空擺渡車”主動力系統,即長征七號運載火箭上面級主發(fā)動機,其具有多次起動能力、長期在軌能力,使上面級運載器成為接力強勁的“太空擺渡車”,實現對空間載荷更廣、更遠的精準投送,達到對多個目標載荷“送貨上門”的航天運載服務標準。

2016年11月3日,長征五號首飛成功,開啟了我國深空探測的新時代。其動力系統為航天六院研制交付的120噸級液氧煤油發(fā)動機、50噸級氫氧發(fā)動機和9噸級膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機。其中,芯一級主動力50噸級氫氧發(fā)動機作為我國首臺大推力、高性能、地面起動直接入軌的氫氧發(fā)動機,其研制成功填補了我國大推力氫氧發(fā)動機空白,具備綠色環(huán)保、運載高效、推力強勁、低溫之最的特點,大幅提升了我國液體火箭推進技術的整體水平。

2020年12月22日,由航天六院提供助推、一級、二級發(fā)動機及輔助動力系統的長征八號運載火箭在文昌航天發(fā)射場點火起飛,以“一箭五星”的方式將5顆衛(wèi)星送入預定軌道,首飛發(fā)射任務取得圓滿成功,填補了我國太陽同步軌道航天器發(fā)射能力的空白。作為我國首款國家立項商業(yè)運載火箭,未來其將成為我國主力中型火箭,承擔起商業(yè)發(fā)射的重任。此次發(fā)射也為未來火箭回收進行先期技術驗證,為我國重復使用運載火箭的研制打下了堅實基礎。

2021年3月12日,在中國文昌航天發(fā)射場,我國新一代中型高軌液體運載火箭——長征七號甲運載火箭,托舉試驗九號衛(wèi)星刺破夜空,衛(wèi)星順利進入預定軌道,發(fā)射取得圓滿成功。我國新一代中型運載火箭家族又添新成員,標志著我國新一代運載火箭型譜逐漸完善,中國航天進出空間的能力進一步加強。在長征系列新一代無毒無污染的火箭中,長七甲火箭是一型主要用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星的三級火箭,全長60.1米,刷新了我國火箭的高度紀錄。航天六院為承擔此次發(fā)射任務的長七甲運載火箭提供了助推、一級、二級、三級發(fā)動機及輔助動力系統,推力涵蓋40N至1200kN。目前我國現役主力運載火箭的地球同步轉移軌道運力為5.5噸。長七甲運載火箭將此項運力提升到了7噸,填補了長三甲系列與長五之間的我國高軌運載能力空白。

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