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我国500吨级发动机试车!未来将用于超重型火箭,为登月做准备

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  我国500吨级液氧煤油发动机全工况半系统试车成功,这款新型发动机推力是现役发动机的4还要多,未来可用于运载能力更强的重型火箭。如今我国已经开始建造空间站和登月计划,以后建立月球基地将倚重这款超重型火箭发动机。发动机动力越强劲,火箭的荷载就越大,尤其是对我们的空间站建设帮助就越大。

  

  目前我国的火箭发动机推力达到世界第三,仅次于美俄,赶超了欧洲日本等国。这款500吨级发动机是我国为下一代重型火箭准备的,这意味着中国空间站,登月登火需要的巨型火箭将在10年内问世。我国这款500吨级推力的级液氧煤油发动机是世界上推力最大的双喷管液氧煤油发动机。采用双推力室设计,涡轮泵转速可以达到每分钟16000转,形成75兆帕的强大压力,每秒钟输送的燃料就多达1.6吨。仅用三秒钟,就可以形成最大推力。

  

  无论是功率还是发动机容量,500吨级的火箭发动机都有相应的增加。由于火箭发动机在不影响推力和运载能力的前提下,其自身的重量减小是非常必要的。为实现500吨级重型火箭发动机自重与推力的平衡,航天科技集团六院重型火箭发动机副总师陈晖带领团队,大量采用了数字拓扑技术。发动机为500吨级的涡轮泵,输出功率为120,000千瓦,相当于一个小水电站的功率,这样的技术代表了世界上最高的太空动力水平。

  

  500吨级火箭发动机背后的航天六院是2008年重组的,整合了国内三大液体动力专业资源,分别位于陕西、北京、上海,原六院及其成员单位,以及11所、101所、上海801所等,总部设在西安,下设10个研究所、工厂。新六院是我国唯一一家集运载火箭主动力系统、轨道姿控动力系统、航天器推进器研究、设计、制造、试验于一体的液体动力专业研究所。主要从事液体火箭发动机研制、设计、制造和试验任务,是我国航天大型运载工具综合工程研究的设计所。

  航天六院有两个大型火箭发动机试车台,一个是秦岭南麓一条山沟里的常规液体火箭发动机试车台,曾经是亚洲最大的液体火箭发动机试车台,承担过400多台发动机的试车任务。一台是西安南郊液氧煤油发动机试车台,最大可试车500吨液氧煤油发动机,是美、俄两国之外世界上最大的液体火箭发动机试车台。此外,六院还拥有全国最大、系统最全的泵水试验室、全国最好的气门液流试验室、全国唯一的液体火箭发动机基本理论实验室。

  

  500吨级液氧煤油发动机试车成功,其设计的火箭发射重量为3997吨,比俄罗斯的叶尼塞火箭高出800多吨。近地轨道运力180吨,月球转移轨道运力50吨,显然我国火箭在登月方面能力要远强于俄罗斯。综合来讲,我国是目前在研的超重型火箭运载能力最为强大的一款,长征九号原计划在2028年进行试射,2030年进行首次载人登月,考虑到我国开展航天计划超强的执行能力,显然这一时间点问题不大。而在中俄联合之后,技术实力更加强大,研发进度也将提速。

  中国完成500吨级氢氧航天发动机工程样机的研制,标志着我国在航天领域迈出的重大历史性一步,为我国未来深空探测,载人登月和发展大型空间站打下了良好基础,同时也标志着中国由航天大国迈向航天强国!感谢在航天领域一直埋头苦干的科研人员和一线工人付出的辛勤劳动。(文/山峰

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