长征十一号火箭采用了四院团队研制的四级主发动机。航天科技集团四院供图
长征十一号火箭采用了四院团队研制的四级主发动机。航天科技集团四院供图
中新网6月30日电2022年7月1日是中国航天科技集团第四研究院成立60周年,该院也被称为中国航天固体动力产业的摇篮。
从第一枚手搓复合固体推进剂“推进剂”点火,到世界最大推力3.5米500吨级整体式固体火箭发动机试车成功,从长征一号火箭第三级发动机助推东方红一号,到四节式固体发动机助推中国第一枚固液捆绑式火箭长征六号,再到首飞成功,从第一枚直径300毫米固体火箭研制成功,到形成全领域、系列化的战略战术导弹和航天运载火箭固体动力产品.
60年来,这支与中国**党(CPC)同根同源的Amanome科研团队,矢志建设航天强国,为巩固强大国防构筑澎湃动力。实现了航天固体动力技术从无到有、从小到大、从弱到强的跨越式发展,用强大的能量托起了大国的利剑,守护了共和国的和平与安宁。
东方红一号卫星航天科技集团第四医院供图
自力更生,从一无所有中起步
中国导弹之父钱学森曾说,中国的固体火箭发动机完全依靠自力更生,没有任何外国援助,没有仿制。这是伟大的成就,值得中华民族骄傲。
航天发展,动力先行。发动机的固体密度比高,可靠性好,操作维护简单,是天然的导弹武器动力。
1956年10月8日,国防部五院宣告成立,中国航天事业扬帆起航。不久,五院10室固体推进剂组在北京卢沟桥附近的东山沟建成了一批简陋的实验室,开始了研制中国自己的固体导弹的艰难探索。
国外相关技术作为绝密被严格封锁,国内相关领域一片空白,探索之路荆棘丛生。在“我们必须为我们的国家制造一枚炸弹”这一信念的支撑下,研究人员四处奔波,寻找线索,把能收集到的信息都翻了个遍。他们从“贴壁浇注”、“星形内孔”等简单词汇入手,逐步摸清了固体推进剂的基本特性。
经过一千多次试验,我们克服了难以想象的困难。1958年7月的一天,在所有人的注视下,固体推进剂科研人员点燃了一支钢笔大小的固体推进剂棒。火升起来了,发出明亮的光。台上台下掌声和欢呼声此起彼伏.这个中国航天固体动力的“第一芯”,点亮了希望之光。
自从“固第一芯”点燃后,这支队伍响应党的号召,听从祖国的召唤,从北京东山沟出发。60年来,它转战四川高坝草原、内蒙古塞外戈壁、陕西秦岭、湖北古城峡谷、陕西xi安八院……足迹遍布大半个中国。
发射中国第一颗人造卫星东方红一号,是四院首次承担国家重大任务。
当时,四院刚刚从四川泸州迁到还在建设中的内蒙古基地,研制出中国第一台实用固体发动机——300毫米口径发动机。发射东方红一号卫星的长征一号运载火箭第三级固体发动机的直径将达到770毫米。
失败,摸索,再失败,再摸索.四院技术人员攻克了发动机药柱表面裂纹、发动机燃烧不稳定等一系列技术难关,随后19次试车成功。1970年4月24日晚,四院研制的第三级固体发动机发出强大推力,将东方红一号卫星准确送入预定轨道。东方红的音乐响彻全世界,震撼了全世界
从中国第一颗人造地球卫星到返回式卫星,从一系列通信卫星到气象卫星,由四院提供的主动力发动机、远地点发动机、返回轨道制动发动机及其改进型已用于卫星发射数十次,保持了世界罕见的100%成功率,并多次获得国家质量金质奖和银质奖。因此,四院的固体火箭发动机也被称为“黄金发动机”。
航天科技集团四院供图航天科技集团四院研制的固体火箭发动机
自立自强,托举大国长剑腾飞
为了给导弹、火箭“起飞”提供更强大的能量,这个团队从成立之初就一直在研究和探索燃烧的动力,研发出一代又一代的固体动力技术,立志让“大国利剑”飞得更高更远。
“固态电源技术已经更新了几代。能量越高,风险越大。”四院院长任全斌说。
1979年7月的一天,高性能推进剂配方研制过程中,推进剂突然发生爆炸,戴、杜品芳两位同志当场牺牲。在清理爆炸后的废墟时,人们发现了烈士的遗物——一块上海手表,强大的爆炸冲击波,甚至还有三只手嵌在表盘里。时间永远定格在四院人永远不会忘记悲痛的那一刻:8: 34: 54。
这条攻关之路已经走了近20年。
一年要做5、600个实验,最困难的时候,科研人员几度绝望,几度要挺过来。最终,研究人员凭借不屈不挠的决心和自力更生,成功取得突破。经过两代人20年的努力,四院终于研制出新型高能固体推进剂,使中国成为世界第一。
二个掌握该项技术的国家,直接推动了我国重点型号装备的升级换代。从低能到高能、从低燃速到高燃速,靠着不畏危险、奋勇赶超的决心,团队连续实现多次重大突破,推动了我国固体动力技术由小到大、由大向强的跨越发展。
这支科研团队研制的固体发动机种类数量目前已突破200种,建成了集基础研究、设计研发制造和试验验证于一体的现代化固体火箭发动机科研生产及高技术产业发展基地,形成了覆盖战略战术导弹以及宇航运载等全领域、多尺寸、宽射程、系列化的产品体系,创下了我国航天史上百余个“第一”、获得了一千余项省部级、国家级奖项。
追逐梦想,助力探索星宇深空
2022年6月5日,长征2F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,中国空间站建造阶段首次载人发射任务圆满成功。
在长征2F火箭顶端有一个塔状、形似避雷针的装置,这就是救生塔,又称逃逸塔,发生紧急情况时,逃逸发动机立即点火工作,把航天员迅速带离危险区。
逃逸塔作用重要、性能特殊、技术复杂,世界上只有个别国家掌握了这项技术。载人航天工作立项后,四院研究团队承担了逃逸救生系统的研制任务。1994年,科技人员出国交流时,第一次看到了逃逸塔实物。外方提出了高额要价,而且只提供产品,核心技术、设计软件严格保密。
不甘受制于人的四院人决心自己研发设计。
1995年4月19日,逃逸系统10台发动机中外形最大、结构最复杂、研制难度最大的主逃逸发动机,进行首次热试车点火。然而点火还不到1秒钟,高燃速火焰瞬间就将前置喷管弯管部分全部烧穿,试车台一片火海。多少人不眠不休的成果,顷刻间付之东流。看着残破的景象,四院人惊呆了。
然而他们没有气馁,擦干眼泪连夜召开故障分析会,成立了十多个技术攻关小组,一场“百日攻关大战”悄然打响。经过无数个日日夜夜,团队找到了新的绝热材料和成型工艺,攻克了一系列关键技术难关。1998年10月19日,在全面考核神舟飞船应急救生系统综合能力的“0-0”高度逃逸救生试验中,四种型号10台发动机均按指令通过考核,试验圆满成功。
从1992年中国载人航天工程立项以来,20年来,四院固体动力科研团队研制的火箭逃逸救生系统,参加了从神舟一号到神舟十四号的全部发射任务,被誉为航天员的“生命之塔”。
快速进入空间能力是航天强国的一个重要标志。四院科研团队很早就开始跟踪国际全固体运载火箭相关前沿技术,立志让固体动力进入航天发射主流运载领域。
2015年9月25日,团队研制提供四级主发动机的我国长征系列运载火箭家族中第一型全固体运载火箭“长征十一号”CZ-11在酒泉卫星发射中心成功首飞,其一级发动机推力达到120吨。目前,被称为“快响利箭”的长征十一号火箭已完成10次陆上和3次海上发射,将50多颗卫星成功送入预定轨道。
2021年10月19日,四院团队研制的世界上推力最大、冲质比最高、易使用的500吨推力整体式固体火箭发动机地面热试车圆满成功,综合性能达到世界领先水平。
2022年3月29日,我国首型固液捆绑中型运载火箭长征六号改发射成功,四枚直径2米2分段固体助推发动机均由四院科研团队研制。
斗转星移六十载,航天报国一片心。目前,四院科研团队正努力着手开展直径3.5米级、5分段,最大推力将达到千吨以上的“超级”发动机研制,以满足我国未来和平探索利用太空对运载工具的不同发展需求,为建立中国固体、液体运载火箭相得益彰、完善的航天运输系统提供更加强大有力的动力支撑,助力中国人的脚步迈向更加遥远的星宇深空。(完)
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