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10月19日,由中國航天科技集團第四研究院(以下簡稱航天四院)自主研制、全球推力最大、沖質(zhì)比最高的整體式固體火箭發(fā)動機地面熱試車在西安獲得成功。該發(fā)動機直徑3.5米,裝藥量150噸,推力達500噸,采用高壓強總體設(shè)計、高性能纖維復(fù)合材料殼體、高裝填整體澆注成型燃燒室、超大尺寸噴管等先進技術(shù),發(fā)動機綜合性能達到世界領(lǐng)先水平。試驗的成功,打通了我國千噸級推力固體發(fā)動機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)鏈路,標志著我國固體運載能力實現(xiàn)大幅提升,對推動未來大型、重型運載火箭技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
近年來,我國固體火箭發(fā)動機技術(shù)成績喜人,但大型、超大型固體發(fā)動機與國家航天運載火箭的長遠發(fā)展需求還存在一定差距。掌握或擁有超大直徑、推力數(shù)百噸甚至千噸級的大型固體發(fā)動機技術(shù),對于我國運載火箭動力技術(shù)下一步發(fā)展至關(guān)重要。
航天四院瞄準世界航天發(fā)展前沿和我國運載火箭對大推力高性能固體火箭發(fā)動機的技術(shù)需求,立足固體火箭發(fā)動機“整體式”和“分段式”技術(shù)路線,先期開展了大型固體發(fā)動機的研究攻關(guān)。2009年,在國內(nèi)率先成功研制直徑2米、推力120噸,當時國內(nèi)最大的整體式固體火箭發(fā)動機,直接推動了我國長征系列運載火箭中第一型全固體運載火箭CZ-11的立項研制,成為我國固體動力邁向宇航運載領(lǐng)域的重要里程碑。2019年,為進一步提升固體運載能力和商業(yè)航天市場競爭力,航天四院又自主成功研制了直徑2.6米、推力200噸的整體式固體發(fā)動機,在進一步提升我國航天固體動力運載能力的同時,推動了捷龍-3商業(yè)航天運載火箭的立項研制。此次直徑3.5米、推力500噸大型發(fā)動機試車成功,將為我國新型固體運載火箭提供更強勁、性價比更高的先進動力,顯著增強固體火箭在商業(yè)航天發(fā)射市場的競爭力。
據(jù)專家介紹,此次試車成功的發(fā)動機采用了一系列先進技術(shù)。在設(shè)計上,針對大型發(fā)動機存在的燃燒、流動與熱結(jié)構(gòu)等難題,創(chuàng)新提出新結(jié)構(gòu)、新方法和新技術(shù),并基于統(tǒng)一模型進行了50多種復(fù)雜工況的性能和工藝仿真,準確指導(dǎo)最終結(jié)構(gòu)的確定。
據(jù)航天四院相關(guān)負責人介紹,目前,在500噸推力整體式固體發(fā)動機的基礎(chǔ)上,航天四院在開展直徑3.5米級分段發(fā)動機的研究,該發(fā)動機分5段,最大推力將達到千噸以上,可應(yīng)用于大型、重型運載火箭固體助推器中,以滿足我國空間裝備、載人登月、深空探索等航天活動對于運載工具的不同需求。(記者 沈謙)
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