民营航天企业技术研发的新突破(创新故事)

2020-04-19 02:34:06 227

    

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    不久前,在第八届中国创新创业大赛上,一个“80吨液氧甲烷发动机及低成本中型液体火箭研制”项目从272家参赛企业中脱颖而出,获得先进制造行业总决赛初创企业组一等奖。


  在比赛中,这款发动机拥有的多次启动、可重复使用、同轴双低温高性能涡轮泵等关键核心技术,以及所采用的大型智能激光焊接、3D打印等新工艺和新材料,被专家一致看好。


  就在10月26日,这款发动机刚刚完成了一次变推力长程热试车考核。试车时长200秒,覆盖了火箭全部飞行时长,初步考核了发动机的可靠性。


  对那次200秒试车,蓝箭航天空间科技股份有限公司火箭发动机技术负责人张小平印象深刻。发动机点火,蓝色火焰瞬间喷射而出,导流槽水面立刻被高温蒸发出阵阵“白烟”。尽管已经历过许多次大大小小火箭发动机的试验,张小平心里仍然不免有一丝担心,不断“复习”着所有的风险预案。当试验顺利结束,他才长出一口气。


  成功的消息传出,孙家栋院士表示了欣慰和祝贺。“天鹊”80吨液氧甲烷发动机研制的系列突破,标志着我国民营航天企业掌握了百吨级液体火箭发动机的关键技术,具备了发动机研制所需的保障能力。


  “能够快速突破,受益于国家深厚的航天产业积累,我们团队可以说是站在中国航天60多年发展的肩膀上。”张小平说,团队敢于引入新技术,并对出现的问题不断快速迭代,使创新周期大为缩短。比如,认准激光焊接夹层喷管技术在发动机喷管制造中的工艺优势,工程师们一年多时间里不断试验,实现了大型喷管机器人全自动激光焊接,在提高产品质量的同时,也大幅降低制造成本、缩短制造周期。


  在研发中掌握自主权十分重要。热试车台是液体火箭发动机研制过程中至关重要的专有基础保障设施。只有在热试车台上进行试验,才能充分验证发动机的可靠性、安全性及各项参数指标是否满足设计要求。


  “从开始建造简易试车台到最终建成,只用了一年左右的时间。我们边施工边做测试,提高了效率。”蓝箭航天空间科技股份有限公司创始人、首席执行官张昌武说,当时为了建造自己的试车台,许多资深的航天工程师、研发人员,在山沟里顶风冒雨,几乎日夜不歇,最终建起了民营大型地面发动机综合测试基地。事实证明,有了自己的试车台,不仅节约了经费,而且省下了排队租用试车台的时间,极大提高了发动机研发效率。


  运载火箭中最关键的技术就是火箭发动机技术。张昌武介绍说,“天鹊”80吨液氧甲烷发动机将率先服务于“朱雀”全系列火箭家族,不但可以满足目前市场上绝大部分中小型商业卫星的发射需求,未来还具备可回收以及向更大运载能力拓展的潜力。


  “国家政策重视民营航天领域,我们今年新获得6亿元人民币的融资,说明社会也十分看好这个战略性新产业。”张昌武说,“我们自己更要通过核心技术自主研发,进一步成为中国航天的有力补充。”