首飞+首秀!六院液体动力五项“首次”推举长十二发射任务圆满成功

来源:米乐直播安装下载    发布时间:2025-02-25 12:30:25

  11月30日22时25分,长征十二号运载火箭在海南文昌我国首个商业发射场首飞成功。航天科技集团六院为本次发射用火箭提供了全部动力,包含一级、二级共6台发动机,辅助动力系统16台推力器及相关配套产品,特别是六院研制的130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机的首飞,是本次发射任务的关键环节和一大亮点。

  本次发射任务,实现了我国火箭发动机单模块内推力最大构型首飞、130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机首飞、二级双机并联液氧煤油发动机两次启动状态首飞、液氧煤油发动机推进剂——煤基航天煤油在长征系列运载火箭的首次使用。并且,配备有由六院研制的加注供气系统和喷水降噪系统的海南商业航天发射场也迎来首秀闪耀登场。

  火箭一级由四机并联形式的新型高压补燃循环绿色发动机——130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机组成,先进的泵后摆技术首次在大推力发动机中实现飞行应用。

  所谓泵后摇摆,是指将摇摆装置后置,使发动机在飞行过程中仅摇摆推力室部分就可实现推力矢量变化。相比于传统方案,有效减小了发动机轮廓尺寸和重量,在箭体中需求空间减少,可以在不增加箭体直径的基础上增加发动机的数量,提高火箭的有效载荷。除此之外,还降低了摇摆力矩,改善了使用维护性,推力得到提升,可靠性更高。

  四机并联,意味着需要把四台技术成熟的发动机系统“组合”在一起工作,而不是简单的“捆绑”在一起,这样既可以为火箭提供更大的推力,又可以某些特定的程度减少系统的复杂程度。

  火箭二级首次采用了双机并联形式的18吨级二次起动补燃循环液氧煤油发动机,不同于一级和助推级发动机相对完善的地面保障条件,该发动机在攻克高空发动机两次起动诸多技术挑战的同时,还要自身确保必要的保障条件。

  多台发动机协同工作给研制工作提出了许多新要求,带来了许多新挑战。面对发动机并联空间紧凑,四台分机间距离小,与机架对接调整空间存在限制等挑战,六院研发团队凭借丰厚的工艺经验和三维仿真软件的熟练应用,在虚拟环境下进行发动机并联,通过改进工艺装备、优化装配流程提前将问题规避;发动机四机并联后需沿宽度不足60毫米的机架横梁布置百余根管路,六院研发团队利用三维模型应用数控弯管机弯管,数控弯制率达90%以上,极大提高了弯制效率和精度;面对全新状态的发动机,六院研发团队把发动机的装配流程从“覆盖全面”到“聚焦重点”,把发动机装配的全流程方案、技术风险分析、人员操作安全等问题逐一统筹策划,确保了发动机的顺利装配。

  发动机上天之前,还需要对发动机并联方案进行“全面体检”,充分验证泵后摆系列发动机多机工作的协调性和最大力热环境下的工作可靠性。2024年4月28日,六院研发团队克服试验系统复杂、技术难度极大、准备周期紧张等困难,圆满完成泵后摆液氧煤油发动机四机并联点火试验,验证其完全具备了飞行应用条件。

  近年来,六院研发团队围绕高密度宇航发射任务的需要,合理优化液体动力试验能力布局,积极打造适应快速敏捷迭代的试验验证能力。以长征十二号运载火箭首飞使用的大推力泵后摆系列液氧煤油发动机为例,继2017年首次研制试验成功以来,分别在凤州试验区、抱龙峪试验区、铜川试验区的四座试车成点火试验,形成了泵后摆系列发动机“三地四台”试验验证能力,用实际行动彰显了试验技术“极速迭代”、试验能力“极限摸底”、试验工艺“极致改进”。

  本次发射任务中,不仅长征十二号运载火箭的首飞令人瞩目,我国首个商业发射场的首秀也非常关注,在它的建设过程中,来自六院的“力量”也给予了强力支撑。由六院165所承建的发射区加注供气系统、技术区火箭总装厂房供气系统、分析化验室等项目圆满完成了为火箭系统输送和检验动力能源的重要使命;在发射场2号发射工位建设中,六院101所圆满完成国内喷水量最大的火箭发射台喷水降噪系统研制任务,为首发任务成功提供了坚实保障。



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