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四院四枚分段固体发动机助推我国首型固液捆绑火箭首飞成功

时间:2022-03-30 10:49:45       来源:西安日报

“3、2、1,点火,起飞……”2022年3月29日17点50分,在太原卫星发射中心,长征六号改运载火箭成功将“浦江二号”和“天鲲二号”卫星送入预定轨道,首次发射任务取得圆满成功。航天科技四院四枚分段固体发动机,助推我国首型固液捆绑运载火箭首飞成功。

长征六号改运载火箭是我国首型液体芯级捆绑固体助推动力运载火箭。火箭捆绑的四枚分段式固体助推发动机由航天科技四院自主研制,均为首次上天飞行,首次实现型号工程化应用,实现了固体运载技术的跨越式发展。这四枚固体助推器均采用2m/2分段式结构,推力可达120吨,使用维护方便、可靠性高、综合成本较低。同时,通过增减助推器数量获得多种变体构型,可以灵活实现各种推力需要,以满足运载火箭不同的载荷需求。

据悉,固体助推器加液体芯级是国外典型运载火箭动力系统的主要组成方式,已经有数十年的发展历程,长征六号改运载火箭采用该技术也符合目前国际主流运载火箭的发展趋势,对丰富完善我国宇航运载火箭的产品谱系,提升航天发射能力、促进商业航天的发展意义重大。

航天科技四院生产的固体火箭发动机按照燃烧室结构形式,分为整体式固体发动机和分段式固体发动机。运用四级整体式发动机的全固体运载火箭长征十一号已经完成十一次发射,成功将40多颗小卫星送入预定轨道,同时也开创了我国首次在海上发射运载火箭的新纪录。

“固体发动机要达到更大推力,必须掌握分段式发动机技术才行。”四院长征六号改固体发动机总设计师王健儒介绍,作为实现固体发动机大型化的关键技术,分段对接技术在目前国际上被普遍使用,其主要原理是将燃烧室分成若干段,每段燃烧室独立绝热、浇注,最终通过模块化组合装配,实现有限直径内更大装药、更大推力的技术需求。分段式固体发动机具有推力大、工作时间长,结构尺寸大等特点,是运载火箭实现大起飞推力的有效途径。同时,采用分段技术,可大幅降低发动机技术难度、研制条件、运输等难度以及研制成本。目前,航天科技四院是国内唯一掌握固体发动机分段对接技术的单位。

在分段式固体发动机研制方面,四院按照“直径由小到大、分段数由少到多、先单项后集成”的总体思路,集中力量开展分段发动机关键技术攻关,研制团队先后攻克了多项关键技术,全面验证了分段式固体发动机的分段对接技术,掌握了分段式固体发动机的设计理论和方法,实现了分段式发动机从无到有、从小到大,不断刷新着我国固体发动机研制的纪录。按照技术发展图谱,四院更加先进的3.5米分段式发动机后续也将逐步开展型号应用,未来固体助推技术将会在新一代运载火箭上发挥更大作用。

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