中国空间站故事丨“胖五”发动机研发背后:300人住厂3个月

2022-09-01 16:21:17      

彩神彩票官网,彩神彩票官网首页原标题:中国空间站故事丨“胖五”发动机研发背后:300人住厂3个月

彩神彩票官网,彩神彩票官网首页“胖五”发动机研发:突破“卡脖子”不怕失败

彩神彩票官网,彩神彩票官网首页发射问天实验舱的长征五号乙运载火箭主要负责我国空间站舱段的发射。也是我国近地轨道运载能力最大的运载火箭。其强大的动力来源是发动机,发动机是火箭的“心脏”,是火箭技术含量最高、难度最大的部件之一。长武运载火箭以液氢、液氧和液氧煤油为燃料。这是当今世界航天发射的主流技术,也是一个国家成为航天强国的标志之一。

彩神彩票官网,彩神彩票官网首页航天科技集团六院西发公司模型系列总技师张和平:这是长征五号用的发动机。长征五号共有8台120吨液氧煤油发动机。在这上面有很多新材料,典型的高温合金用于燃烧部分。

高温合金被称为“先进发动机的基石”。火箭发动机点火后,最高温度达到3000℃。在这样的高温、高压、富氧环境下,普通的材料会在瞬间被烧成一堆废渣。综合冷却措施实施后,高温合金仍能保持稳定。 2000年国家正式立项,液氧煤油发动机进入工程开发。首先要解决的问题是开发高温合金。技术主管单位拥有数十年的材料研发和应用经验,充满信心。然而,就在他们研发的叶盘放到测试台上几秒后,所有人都傻眼了。

中钢研高纳公司科委副主任赵光普:我们第一次试车的时候,因为不知道工艺参数,所以也不确定。就像女神撒花一样,消失了。

中国钢研集团特钢研究所副所长苏杰:我们遇到了同一种原料,同一种炉子。真的很窄。

突如其来的失败,让所有人的高涨热情瞬间降到了冰点。外国专家甚至表示,即使中国人能设计出液氧煤油发动机,他们也无法制造出来。外国专家的话不无道理。作为总设计师,葛立虎及其同事估计发动机需要30多种新材料。

没有基础,下定决心从头开始。一生与火箭发动机打交道的葛立虎是个有爱心的人。这本书是一本有点旧的记录本,记录了葛立虎30多年来在火箭发动机研制过程中遇到的所有问题。这120本记录本,也成为解决问题的关键。

时任航天科技集团六院十一所液氧煤油发动机总设计师葛立虎:这件事是怎么讨论的?谁谈到了它?最后是怎么解决的?如果工厂有任何问题,设计师不应该去那里。工厂会处理,你说意见,我说是,你说不是,这种事情叫矛盾,你懂吗?

中钢研高纳公司科技委员会副主任赵光普:大家都叫他(葛立虎)拼命想给我们打电话,半夜给我们打电话,周六和星期天,投身航天事业的精神很特别。感染我们。

在葛立虎的感染下,研发团队重燃斗志,踏上了攻坚战的新道路。高温合金是以铁、镍和钴为基础冶炼而成,并添加了大量其他合金。研发团队特制了燃烧和点火装置。通过不断调整配方的化学成分,两年内进行了数百次试验。超合金。

在不从国外进口一克原材料的情况下,我国研制的高温合金性能水平超过了国外同类型合金。目前该合金已应用于航空发动机、液氧煤油发动机、液氢液氧发动机等国家重大工程项目。通过液氧煤油发动机的研制,创新了高强不锈钢等50多种新材料,填补了我国在这些材料研究方面的空白。

揭秘“胖五”引擎研发:每一步都异常艰难

发动机方面,材料的难度已经攻克,但长征的第一步已经完成。接下来的每一步都非常困难。这是发动机试运行的照片。刚研发出来的发动机在试验台上点火就爆炸了。在液氧煤油发动机开发的早期,包括这种爆炸,故障连续发生四次。

2001年是液氧煤油发动机研发团队最艰难的一年。今年整机进行了四次试运行均未成功,连续发生两次爆炸,这在中国航天工业史上是绝无仅有的。

时任航天六院十一号液氧煤油发动机总设计师葛立虎:所有的爆炸都是在零点几秒内完成的。爆炸过后,连中间的一具“尸体”都找不到,也不知道该往哪里去。 .不,它已经烧坏了,所以给我们的实验分析带来了很大的困难。因为找到“尸体”后,看看是哪些摩擦(摩擦)痕迹(痕迹),撞到哪里,撞到哪里,这个就可以分析出来了。连“尸体”都找不到,你在分析什么?

接二连三的失败无异于对研发团队的沉重打击。一次试车的成本是数千万元。更重要的是,试运行不成功,新一代运载火箭的研制无从谈起。面对灰心丧气的团队,压力最大的总设计师葛立虎为大家加油打气。

时任航天六院十一号液氧煤油发动机总设计师葛立虎:失败肯定失败,100%失败,没有失败,不可能有新机型。

问题已经暴露,但要找到解决问题的关键,说起来容易做起来难。面对成百上千的零部件,发动机如何才能平稳顺畅地启动?开发团队重新集结,分析爆炸碎片失败的原因。对于阀门问题,他们连续进行了 100 多次测试。白天,他们分析数据,晚上组装产品。最长的一个,300人在厂里住了3个月。经过近一年的探索,终于看到了希望的曙光。

航天科技集团六院液氧煤油发动机副总设计师陈建华:2002年的一次发动机试车,试车时间只有5秒,很快就通过了。我当时在场。所以这次试驾的成功,标志着我国对液氧煤油发动机启动技术的掌握,至今记忆犹新。

2006年,液氧煤油发动机进行了600秒的远程试车,取得了成功。 2016年,液氧煤油发动机在长征五号首飞成功。接下来,它还在我国首次火星探测任务嫦娥五号空间站天河核心舱的发射中发挥了重要作用,并且电力系统的性能每次都是完美的。

航天科技集团六院副院长马双民:通过发动机的研制,我们完全掌握了高压液氧煤油发动机成套技术,研制的我国大型火箭发动机具有完整自主知识产权,支撑我们的运载火箭动力。替代品。

(央视记者崔霞、李宁、吴天白、孙锡然、建明、李莎)

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