来自 航天航空 2019-09-10 17:34 的文章
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航天科技集团六院北京11所YF-75发动机创新发展纪

  随着巨大的轰鸣声响彻大凉山间,由中国航天科技集团有限公司六院北京11所承担主要研制工作的YF-75发动机,助力长三乙火箭成功完成长三甲系列火箭的第100次发射。

  上世纪60年代氢氧技术诞生以来,航天人接续奋斗、不懈努力,YF-75发动机经历了初期艰苦创业、自主创新,中期不断改进、提升可靠性的过程,助力长三甲系列运载火箭交出了高成功率答卷。

  上世纪70年代,运载火箭立项之后,对于三级发动机是否要采用氢氧推进有很大的争议。

  “尽管氢氧方案的关键技术多、难度大,研制周期长,但能提高运载能力,且对于今后航天技术的发展是必需的,这个台阶迟早得上。”那时,航天元勋任新民面对纷杂意见总是据理力争。

  正是他对氢氧技术的坚持,对最终立项起了关键性作用。任新民的坚持源自他对氢氧技术的了解和信心。氢氧推进剂具有高能量特性和无毒无污染等突出优势,是目前已知火箭化学推进剂组合中能量最高的。相比其他化学推进剂组合,在同等加注规模下,氢氧组合的“百公里油耗更低”,火箭能跑得更远,有效载荷更大。此外,氢氧发动机具有环保、可多次起动、可靠性高等优点,代表了世界先进宇航动力水平。

  1984年,长征三号火箭发射成功,氢氧发动机首次登上航天舞台。1986年,北京11所开始了YF-75发动机研制工作。

  液氢、液氧推进剂,温度分别是零下253℃与零下183℃,与火箭起飞时喷出的烈焰相比,常被称为“冰火两重天”。发动机工作之前,需利用液氢和液氧将发动机低温部件进行预冷,保证推进剂在发动机内部稳定输送。点火的一刻,发动机会瞬间达到极高温度,这对其高温材料的性能又是一种考验。

  按照新型发动机高性能、高可靠性、低成本、无污染的要求,YF-75发动机首次采用以双涡轮系统、不冷却燃气发生器、高性能推力室与螺旋管束式喷管为代表的多项新技术,具备高空两次起动能力,成功实践了“一机多试”,填补了我国低温高能发动机的空白。

  冰与火之间,YF-75发动机参加长三甲系列火箭发动机捷报频传,而表面上的“轻松”与“安心”是一代代航天人在后方默默努力的结果。

  首飞成功后,研制人员并没有停下脚步,而是分阶段持续进行了燃气发生器、氢氧涡轮泵和发动机校准试车不分解交付等可靠性增长工作。“一次成功不等于次次成功,成功不等于可靠,可靠性增长工作永无止境。”大家都深知这一道理。通过规章制度化、工作流程化等手段高质量保证成功,但最核心的还是要去发现薄弱环节、提高产品固有可靠性,标本兼治。

  “航天发展,动力先行。”长三甲系列火箭百次发射的进程,也见证了YF-75发动机的性能提升,快速发展。

  从2012年至今,YF-75发动机完成了50次飞行发射任务。面对高密度发射任务形势,北京11所的研制团队采用了创新交付模式——校准试车后不分解交付。

  发动机校准试车后不分解交付的实现在我国氢氧发动机研制史上具有里程碑意义,凝聚了两代研制队伍的心血。他们从发动机零组件方案改进抓起,边学习边实践。

  回忆起曾经研究的技术难点和解决方案,长三甲系列火箭副总师罗巧军如数家珍:整机静密封氦检漏、动密封验收标准、整机真空干燥处理……经过缜密的理论分析和试验验证,攻克了五大技术难关,该项技术伴随着“第一颗北斗导航卫星”的升空得到了实践和认可,为实现长三甲系列火箭高密度发射奠定了技术基础,并获得了国防科技进步一等奖。

  此项技术使我国氢氧火箭发动机由单件生产向批量生产成为可能。实施校准试车不分解交付后,发动机的交付周期由原来的4~5个月缩短为2个月以内。

  “未来,氢氧发动机将会面临更多的任务与挑战,我们将在行动上狠抓落实,以时不我待、只争朝夕的干劲,把工作做细做实,全力以赴完成飞行发射任务。”北京11所所长岳文龙说。

  从1994年的首飞,到长三甲系列火箭实现100次发射,YF-75发动机即将进入它的下一个元年。星空浩渺无比,探索永无止境。氢氧动力发展的脚步越来越快,未来也有了更多的期待。岳文龙表示,我们一定要飞得更远,我们也有能力飞得更远。

  站在YF-75发动机的新起点上,北京11所作为液体动力的主力军,将不断打造新动力,树立新形象,续写新辉煌,为实现航天强国梦作出新的更大贡献。(孟俊贤) 来源:航天科技网站返回搜狐,查看更多

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