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战略中国

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日志

 
 

中国120吨级发动机将装备新一代长征火箭  

2012-07-30 13:59:02|  分类: 新闻 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 中国国家国防科技工业局发布消息说,中国推力最大的新一代运载火箭发动机——120吨级液氧煤油高压补燃循环发动机近日研制成功,该型发动机将作为中国新一代运载火箭的动力系统,为载人航天、月球探测等国家重大专项任务提供保障。 

    专家称,研制成功的该型发动机是中国首型拥有自主知识产权的高压补燃循环发动机,具有高性能、高可靠、无毒无污染等特点。它填补了中国高压补燃循环发动机的技术空白,缩短了中国液体火箭发动机技术水平与国外差距,奠定了中国未来航天动力系统发展的技术基础。中国也由此成为继俄罗斯之后第二个掌握液氧煤油高压补燃循环火箭发动机核心技术的国家。

 

    据介绍,中国新一代大推力运载火箭发动机在研制过程中,突破液氧煤油高压补燃循环发动机设计、制造、试验关键技术70余项,获得近20项国防科技成果及相关专利授权,形成比较完备的发动机研发体系,还培育一支老、中、青相结合的科研队伍。同时,围绕该型发动机研制所需的近50种新材料攻关,也促进相关领域基础技术的发展。

 

    120吨级液氧煤油高压补燃循环发动机研制项目于2000年9月获准立项,由国防科工局(原国防科工委)牵头协调组织,中国航天科技集团公司所属航天推进技术研究院研制。据悉,国防科工局还将按照“航天发展,运载先行”的原则,协调抓好运载火箭后续研制工作,实现中国运载能力的整体跨越,使中国运载水平跻身国际先进行列。

 3万余秒热试车70余项技术创新 

    “120吨级液氧煤油发起机的研制成功,是中国航天动力展开进程中的里程碑。”这是国度国防科工局副局长胡亚枫对我国新一代运载火箭发起机做出的评价。

 

    5月底,该发起机项目研制经过国度国防科工局验收。此项目由中国航天科技集团公司第六研讨院(以下简称六院)承担。自2000年9月立项,六院累计施行热试车3万余秒,打破了70余项关键技术,使我国继俄罗斯之后成为第二个掌握液氧煤油高压补燃循环液体火箭发起机中心技术的国度。

 

    六院院长谭永华引见,该发起机将作为我国新一代运载火箭的动力零碎,配备长征五号、六号、七号运载火箭,为载人航天、月球探测等国度严重专项义务提供动力保证。

 

    推进我国运载火箭功能不时提升

 

    “120吨级液氧煤油发起机是为我国新一代运载火箭零碎研制的无毒、无净化、高功能、高可靠的根本动力安装。”承担该发起机研讨设计义务的六院十一所所长李斌引见说,该发起机为补燃循环泵压式的单推力室液体火箭发起机,推进剂为液氧和煤油,可由单向摇摆根本型衍生出双向摇摆发起机和固定发起机,发起机共三种形态单机,可经过三种形态发起机组合运用的方式,配备新一代运载火箭。

 

    暂时以来,我国长征系列运载火箭虽然采用了一些小型液氢/液氧发起机,主推进器大批采用的是由四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂。虽然此类发起机技术成熟度高,但受发起机推力难有更大展开制约、限制了运载火箭功能的进一步提升,同时以上两种推进剂组合也具有一定的毒性和腐蚀性。

 

    相比之下,液氧煤油发起机推进剂组合绿色环保优点突出,补燃循环零碎方案具有熄灭等综合效能高的优势,发起机本身还具有易于控制混合比、工况可调理、辅佐功用全、安全度初等优点。同时,由于预压涡轮泵的运用,推进剂储箱的质量也大为加重。为满足功能、功用要求,对涡轮泵等次要组件的设计目标要求极高,设计和研制难度很大。

 

    由于综合效能高、方便操控、推进剂价钱昂贵等特点,液氧煤油发起机不断被各国用于运载火箭等各种推进器,是中止商用发射的良好动力安装。世界各国都使用液氧煤油发起机消费了大批运载火箭用于各种发射义务。1957年,前苏联发射世界上第一颗自然卫星时运用的R-7型运载火箭,以及近年俄罗斯发射的联盟号飞船所用的火箭,其发起机都是液氧煤油发起机。美国也很早运用了液氧煤油发起机,曾运载阿波罗系列登月飞船的“土星五号”巨型运载火箭的第一级便是采用了5台F-1型液氧煤油发起机。

 

    与目前美国670吨推力的F-1型发起机、俄罗斯740吨推力的RD-170型发起机相比,我国120吨级液氧煤油发起机在推力方面尚有较大差距。但是我国液氧煤油发起机在全体技术上较为先进,其综合效能高于F-1型发起机、与RD-170型发起机相当,且在其根底上还能拓展研发出推力跨越300吨甚至660吨级别的更大推力的液体火箭发起机。这将可以逐步改变我国运载火箭功能现状,推进我国运载火箭功能不时提升。

 

    完成我国液体推进技术严重跨越

 

    120吨级液氧煤油发起机项目经过近12年研讨,获得了多项效果,填补了我国高压补燃循环发起机技术空白,完成了液体推进技术的严重跨越。

 

    李斌表示,该发起机是我国首个采用补燃循环、本身起动、变工况调理技术的液体火箭发起机,其研制路途困难重重。在上级单位正确决策和指点下,十一所和院内兄弟单位组成的研制团队经过艰苦攻关,完成了方案论证、方案设计、实验验证、改进完善、飞行形态验证的研制全流程,以热试车作为考核伎俩确定了发起机设计形态技术基线,并无效处理其各项关键技术。

 

    针对长征五号、六号、七号运载火箭的飞行运用要求,研制团队按照系列化、模块化设计指点思想,采用根本型发起机中止组合、展开了多种飞行形态发起机研制。

 

    在专项研制阶段,经过大批仿真和模仿实验技术研讨,自主开发了一批工程仿真软件,掌握了中心组件动力学模仿实验办法及模仿原则。同时对项目研制所触及的设计、消费、实验和试车考核所需的保证条件中止大批投入,不时树立健全整个研制体系。

 

    此外,经过该项目的研讨,还促使我国掌握了液氧煤油高压补燃循环发起机的研制规律,掌握了一批高功能新材料的使用技术,培育了一批设计、工艺、实验和管理人员队伍。该项目已获得近20项国防科技效果及相关专利受权。

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