西部网讯(记者 刘望)12月30日,由中国航天科技集团第四研究院自主研制的我国直径最大、装药量最大、工作时间最长的固体分段式助推器——民用航天3.2米3分段大型固体火箭发动机地面热试车在西安白鹿原取得成功。
我国最大的分段式固体火箭发动机试车成功
直径3.2米分段式固体助推发动机是航天四院进军民用商业航天领域的代表性产品,也是航天四院固体火箭发动机家族中名副其实的“大力士”。该发动机装药量、工作时间和最大推力都比以往提高不少,对发动机的设计可靠性和研制能力提出了更高挑战。
2018年,在民用航天项目的支撑下,航天四院启动了规模更大的直径3.2米3分段技术验证固体发动机的研制工作。在两年多时间里,研制团队顺利攻克、验证、应用了多项重大关键技术,解决了技术难点10余项,形成了新设计方法5套、新工艺3套、编制设计规范6篇,具有完全自主知识产权,为大型多分段发动机总装与总测技术研究提供了支撑。
今天上午,在航天四院白鹿原试验区,民用航天3.2米3分段大型固体火箭发动机地面热试车取得成功。发动机试车的成功也再一次刷新了我国大型分段式固体发动机的多项纪录。
新动力将进一步拓展航天运载能力
航天四院大推力固体发动机总设计师王健儒介绍,未来,3.2米发动机可以应用于大型、重型运载火箭固体助推器中,将单段规模进行拓展,发动机推力将大幅提升,可满足我国空间装备、载人登月、深空探索的不同发展需求,为建立并完善国内的固体、液体运载火箭相结合的完善航天运输系统,构建国内快速空间信息支援能力和控制空间能力提供更加强大有力的动力支撑。
航天四院党委书记任全彬说,该发动机的研制成功,再次全面考核了大直径分段式固体发动机的设计、仿真、材料、制造工艺与试验等能力,使我国大型固体发动机自主创新的研制能力和水平得到进一步提升,同时拉开了固体发动机进军运载火箭捆绑助推动力领域的序幕。本次试验的成功,进一步验证了我国大型分段式固体火箭发动机设计方案及其关键技术,极大提升了我国大型固体火箭发动机的技术水平,将有力推动我国航天新一代运载火箭能力的提升与拓展。
据悉,航天四院立足我国运载火箭型谱化发展需求,正在开展综合性能达到世界先进水平的500吨大推力的整体式固体发动机研究。
啥是固体发动机?啥是分段式?为啥直径3.2米?
啥是固体发动机?固体火箭发动机是使用固体推进剂的化学火箭发动机。固体发动机加注的是固体燃料,一次加注,可以在很长的时间内有效保证火箭发射的随时性和突然性。液体火箭发动机,加注的是液体燃料,液体燃料具有挥发性,准备发射阶段才能加注,且在发射前需要不停地加注,以补偿挥发掉的部分。
啥是分段式?此次固体式发动机分为三段,未来如果运载需求有变化,除了头尾两端外,可以通过增加或减少中间段数量,对装药量进行调整,进而实现不同台阶推力的覆盖,满足运载火箭不同载荷的需求,同时还可以大幅降低发动机技术难度、研制难度以及研制成本。
为啥是3.2米直径?发动机直径太宽或者长度太长运输存储都不方便,而且发动机直径都是根据我国航天运输需求确定的,根据用途够用就好。2010年4月和2011年7月,航天四院自主研制的直径1米2分段和直径2米3分段对接固体助推演示验证发动机地面热试车相继取得成功;2016年4月,国内首台直径2米2分段全尺寸工程样机地面热试车再获圆满成功,并应用于我国新一代中型运载火箭的固体助推器;2016年8月2日,3米2分段大型固体发动机地面热试车圆满成功。