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发布日期:2021年10月20日
全球推力最大的整体式固体火箭发动机在陕试车成功
我国大型整体式固体火箭发动机技术达世界领先水平

本报讯 (记者 沈谦)10月19日,由中国航天科技集团第四研究院(以下简称航天四院)自主研制、全球推力最大、冲质比最高的整体式固体火箭发动机地面热试车在西安获得成功。该发动机直径3.5米,装药量150吨,推力达500吨,采用高压强总体设计、高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型燃烧室、超大尺寸喷管等先进技术,发动机综合性能达到世界领先水平。试验的成功,打通了我国千吨级推力固体发动机发展的关键技术链路,标志着我国固体运载能力实现大幅提升,对推动未来大型、重型运载火箭技术发展具有重要意义。

近年来,我国固体火箭发动机技术成绩喜人,但大型、超大型固体发动机与国家航天运载火箭的长远发展需求还存在一定差距。掌握或拥有超大直径、推力数百吨甚至千吨级的大型固体发动机技术,对于我国运载火箭动力技术下一步发展至关重要。

航天四院瞄准世界航天发展前沿和我国运载火箭对大推力高性能固体火箭发动机的技术需求,立足固体火箭发动机“整体式”和“分段式”技术路线,先期开展了大型固体发动机的研究攻关。2009年,在国内率先成功研制直径2米、推力120吨,当时国内最大的整体式固体火箭发动机,直接推动了我国长征系列运载火箭中第一型全固体运载火箭CZ-11的立项研制,成为我国固体动力迈向宇航运载领域的重要里程碑。2019年,为进一步提升固体运载能力和商业航天市场竞争力,航天四院又自主成功研制了直径2.6米、推力200吨的整体式固体发动机,在进一步提升我国航天固体动力运载能力的同时,推动了捷龙-3商业航天运载火箭的立项研制。此次直径3.5米、推力500吨大型发动机试车成功,将为我国新型固体运载火箭提供更强劲、性价比更高的先进动力,显著增强固体火箭在商业航天发射市场的竞争力。

据专家介绍,此次试车成功的发动机采用了一系列先进技术。在设计上,针对大型发动机存在的燃烧、流动与热结构等难题,创新提出新结构、新方法和新技术,并基于统一模型进行了50多种复杂工况的性能和工艺仿真,准确指导最终结构的确定。

据航天四院相关负责人介绍,目前,在500吨推力整体式固体发动机的基础上,航天四院在开展直径3.5米级分段发动机的研究,该发动机分5段,最大推力将达到千吨以上,可应用于大型、重型运载火箭固体助推器中,以满足我国空间装备、载人登月、深空探索等航天活动对于运载工具的不同需求。

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