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本报讯 (记者 沈谦)11月30日22时25分,长征十二号运载火箭在海南文昌我国首个商业发射场首飞成功。中国航天科技集团第六研究院(以下简称“航天六院”)为本次发射用火箭提供了全部动力,包含一级、二级共6台发动机,辅助动力系统16台推力器及相关配套产品。特别是航天六院研制的130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机是本次发射任务的关键设备和一大亮点。
本次发射任务,实现了我国火箭发动机单模块内推力最大构型首飞、130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机首飞、二级双机并联液氧煤油发动机两次启动状态首飞、液氧煤油发动机推进剂——煤基航天煤油在长征系列运载火箭的首次使用。
航天六院相关负责人介绍,长征十二号运载火箭的一级,由四机并联形式的新型高压补燃循环绿色发动机——130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机组成,先进的泵后摆技术首次在大推力发动机中实现飞行应用。所谓泵后摇摆,是指将摇摆装置后置,使发动机在飞行过程中仅摇摆推力室部分就可实现推力矢量变化。相比于传统方案,有效减小了发动机轮廓尺寸和重量,在箭体中需求空间减少,可以在不增加箭体直径的基础上增加发动机的数量,提高火箭的有效载荷。此外,该方案降低了摇摆力矩,提升了推力,可靠性更高。在该发动机研制过程中,航天六院研制团队迎难而上,突破了大流量富氧燃气摇摆装置、总体结构轻质一体化技术、分级起动及调节技术一系列关键和核心技术,实现了发动机综合性能的全面提升。
长征十二号运载火箭的二级,首次采用了双机并联形式的18吨级二次起动补燃循环液氧煤油发动机,不同于一级和助推级发动机相对完善的地面保障条件,该发动机在攻克高空发动机两次起动诸多技术挑战的同时,还要确保自身必要的保障条件。
近年来,航天六院研制团队围绕高密度宇航发射任务需要,合理优化液体动力试验能力布局,积极打造适应快速敏捷迭代的试验验证能力。以长征十二号运载火箭首飞使用的大推力泵后摆系列液氧煤油发动机为例,继2017年首次研制试验成功以来,分别在凤州试验区、抱龙峪试验区、铜川试验区的四座试车台完成点火试验,形成了泵后摆系列发动机“三地四台”试验验证能力,用实际行动彰显了试验技术“极速迭代”、试验能力“极限摸底”、试验工艺“极致改进”。