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中國500噸級液體發動機已突破關鍵技術 樣機年內問世
【環球時報 記者 邢曉婧】載人航太、探月工程、新一代運載火箭、北斗導航等這些國家重大航太工程帶給國人無數的振奮與激勵, 而這些國家重大航太專項的實施, 都離不開“液體動力國家隊”——中國航太科技集團有限公司第六研究院(以下簡稱“六院”)的研究成果。 兩會期間, 全國人大代表、中國航太科技集團第六研究院院長劉志讓在接受《環球時報》記者專訪時, 回應了中國發展重型火箭、可重複使用火箭技術進展等一系列中國航太動力領域的熱點話題。
建議設航太液體動力重大專項
環球時報:您建議國家設立航太液體動力重大專項, 請問具體內容是什麼?
劉志讓:我之所以在兩會上建議國家設立航太液體動力重大專項, 是因為我國目前主動力的研發週期一般需要10年至15年時間。 航太液體動力是航太事業的核心之一, 是航太裝備的心臟, 是太空活動的重要基礎和保障。 有句話說“火箭發動機推力有多大, 中國航太的舞臺就有多大”。
我們研製的發動機作為火箭主動力、空間飛行器動力圓滿完成了歷次衛星、飛船、空間探測器發射和飛行任務, 參與了載人航太、探月工程、北斗導航等重大工程, 實現了常規火箭動力向新一代無毒、無污染、大推力火箭動力的更新換代。
環球時報:您怎麼評價目前中國航太技術在國際上所處的地位?
劉志讓:隨著載人航太與月球探測、北斗導航、高解析度對地觀測系統等國家重大科技專項的順利實施, 我國新一代運載火箭進入工程化應用, 中國航太取得許多舉世矚目的輝煌成就, 多項成果達到國際一流水準, 中國已是名副其實的航太大國, 正向航太強國邁進。 目前我國有30%的航太技術指標達到國際一流水準, 根據中國航太科技集團的戰略部署, 到2020年, 我國力爭實現在軌航天器數量超過200顆, 年發射30次左右, 超越歐盟, 基本達到世界航太強國水準。
介紹中國重型火箭研製進展
環球時報:兩會期間有媒體報導稱, 中國重型火箭的500噸級液體發動機將年內問世, 請介紹下研製進展。
劉志讓:“問世”給人感覺好像這個事情已經成了, 其實不是這樣。 年內問世的是500噸級液體發動機的工程樣機, 也就是說完成了所有關鍵技術的突破。 目前, 我們正在進行關鍵技術攻關和方案深化論證工作, 各項工作進展順利。 發動機研製中進行了多項創新, 不僅性能指標達到國際一流水準,
推舉重型運載火箭的三型液體火箭發動機, 為500噸級液氧煤油發動機、200噸級和25噸級液氧液氫發動機, 分別用作重型運載火箭的一級、二級和三級。 三型發動機比沖等核心指標均達到國際一流, 將發動機最大推力提高到500噸級,是我國現役發動機最大推力的4倍以上。正式工程立項之後,還有優化設計、生產製造、試驗驗證、可靠性提升等一系列工作,距離工程化應用還需要8年至10年時間。
環球時報:SpaceX等公司正大力發展可重複使用火箭,這對發動機的要求遠高於一次性使用發動機。請問在這方面的研究成果如何?
劉志讓:我院在“十一五”期間就開展了液氧煤油發動機可重複使用技術的探索和研究,突破單台發動機不下臺連續熱試車、大範圍推力調節等關鍵技術。進入“十三五”以來,我國也加快可重複使用運載器的研究力度,制定了發展規劃,並提出重複使用動力的研究計畫:為滿足火箭垂直回收要求,持續開展液氧煤油發動機的改進研究,進一步開展提高推力調節範圍和增加啟動次數等工作,先行實現火箭一級的回收與可重複使用。後續針對完全可重複使用運載火箭、水準起降天地往返運載器的使用需求,我們將開展可重複使用液氧甲烷發動機、組合迴圈發動機的研究工作,分別實現中期一、二級火箭可重複使用、遠期水準起降重複使用運載器服役的規劃目標,推動重複使用航太運輸領域的產業化運行。預計到2030年全部完成可重複使用火箭動力的工程研製。
深空探測動力研究有序推進
環球時報:未來中國將會開展載人登月、火星探測、空間站建設等重大工程研究工作,請問六院在相關領域有哪些研究計畫?
劉志讓:在空間飛行器動力方面,我院研製並形成了空間化學推進產品系列:以490N發動機為代表的高性能衛星遠地點發動機,以7500N變推力發動機為代表的大範圍推力調節發動機,以2500N發動機為代表的神舟飛船變軌發動機,以及各種空間姿態控制發動機。同步開展了空間電推進技術的研究和攻關,霍爾電推進系統具備工程應用條件。在後續載人登月、火星探測等任務研究中,六院將研製新的空間發動機,開展環境適應性研究,滿足月球、火星表面軟著陸及起飛任務需求;開展低溫推進劑在軌貯存技術研究,力爭實現高性能液氧液氫發動機空間長期駐留和可靠工作。同時,開展大功率空間電推進系統、空間核熱動力等新型動力的研究,以適應火星探測等深空探測任務需求。
環球時報:國內有機構宣佈要研製空天飛機,請問六院在中國未來空天飛機動力研製方面將發揮怎樣的作用?
劉志讓:空天飛機是水準起降重複使用天地往返飛行器的通俗叫法,它能夠帶來航太運輸方式的變革。我們也關注到了這個消息,有更多力量和資本進入這個領域,大家都探索航太這條路徑,百花齊放,是件好事。實話實說,空天飛機的關鍵和保障還是在動力上,而這方面的研製難度很大。要想真正研製空天飛機,需要優勢聯合才能發展更快。這方面也需要政府主動分層次、分領域引導和規劃,減少風險。
六院在“十一五”期間就開始了相關動力技術的追蹤和研究工作,通過對比航空發動機、火箭發動機、衝壓發動機各自的優缺點後,我們認為組合動力是未來空天技術融合發展的必然趨勢,是實現飛行器水準起降、天地往返的最可行的動力方案。目前,經過前期大量探索,六院在組合動力方面技術思路逐步聚焦,試驗設施不斷完善,部分技術已得到充分驗證,形成完整的研製策劃和發展路線圖。在組合動力領域,我們期望聯合國內優勢力量共同推進研究工作。
素材來源:環球時報
工業新媒體系列/Industry Media
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將發動機最大推力提高到500噸級,是我國現役發動機最大推力的4倍以上。正式工程立項之後,還有優化設計、生產製造、試驗驗證、可靠性提升等一系列工作,距離工程化應用還需要8年至10年時間。環球時報:SpaceX等公司正大力發展可重複使用火箭,這對發動機的要求遠高於一次性使用發動機。請問在這方面的研究成果如何?
劉志讓:我院在“十一五”期間就開展了液氧煤油發動機可重複使用技術的探索和研究,突破單台發動機不下臺連續熱試車、大範圍推力調節等關鍵技術。進入“十三五”以來,我國也加快可重複使用運載器的研究力度,制定了發展規劃,並提出重複使用動力的研究計畫:為滿足火箭垂直回收要求,持續開展液氧煤油發動機的改進研究,進一步開展提高推力調節範圍和增加啟動次數等工作,先行實現火箭一級的回收與可重複使用。後續針對完全可重複使用運載火箭、水準起降天地往返運載器的使用需求,我們將開展可重複使用液氧甲烷發動機、組合迴圈發動機的研究工作,分別實現中期一、二級火箭可重複使用、遠期水準起降重複使用運載器服役的規劃目標,推動重複使用航太運輸領域的產業化運行。預計到2030年全部完成可重複使用火箭動力的工程研製。
深空探測動力研究有序推進
環球時報:未來中國將會開展載人登月、火星探測、空間站建設等重大工程研究工作,請問六院在相關領域有哪些研究計畫?
劉志讓:在空間飛行器動力方面,我院研製並形成了空間化學推進產品系列:以490N發動機為代表的高性能衛星遠地點發動機,以7500N變推力發動機為代表的大範圍推力調節發動機,以2500N發動機為代表的神舟飛船變軌發動機,以及各種空間姿態控制發動機。同步開展了空間電推進技術的研究和攻關,霍爾電推進系統具備工程應用條件。在後續載人登月、火星探測等任務研究中,六院將研製新的空間發動機,開展環境適應性研究,滿足月球、火星表面軟著陸及起飛任務需求;開展低溫推進劑在軌貯存技術研究,力爭實現高性能液氧液氫發動機空間長期駐留和可靠工作。同時,開展大功率空間電推進系統、空間核熱動力等新型動力的研究,以適應火星探測等深空探測任務需求。
環球時報:國內有機構宣佈要研製空天飛機,請問六院在中國未來空天飛機動力研製方面將發揮怎樣的作用?
劉志讓:空天飛機是水準起降重複使用天地往返飛行器的通俗叫法,它能夠帶來航太運輸方式的變革。我們也關注到了這個消息,有更多力量和資本進入這個領域,大家都探索航太這條路徑,百花齊放,是件好事。實話實說,空天飛機的關鍵和保障還是在動力上,而這方面的研製難度很大。要想真正研製空天飛機,需要優勢聯合才能發展更快。這方面也需要政府主動分層次、分領域引導和規劃,減少風險。
六院在“十一五”期間就開始了相關動力技術的追蹤和研究工作,通過對比航空發動機、火箭發動機、衝壓發動機各自的優缺點後,我們認為組合動力是未來空天技術融合發展的必然趨勢,是實現飛行器水準起降、天地往返的最可行的動力方案。目前,經過前期大量探索,六院在組合動力方面技術思路逐步聚焦,試驗設施不斷完善,部分技術已得到充分驗證,形成完整的研製策劃和發展路線圖。在組合動力領域,我們期望聯合國內優勢力量共同推進研究工作。
素材來源:環球時報
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