航天六院41所固液混合发动机项目组攻关记

发布时间:2005-09-16
炎炎酷暑季,塞外高原的阳光灼人,但涌动在固液混合发动机项目组全体科研人员内心深处的炽热灼情,随着所承担的小卫星固液混合动力系统中最关键的原理样机的地面试车获得圆满成功而迸发、释放。这一成功,犹如“新生婴儿”的第一声啼哭,带给人们的是异常的喜悦和兴奋。
动力家族“丁兴旺”
这个“新生婴儿”就是固液混合发动机。
航天科工集团公司六院41所研制的新型动力系统,采用可贮存液体氧化剂和固体燃料,集成了十余项最新技术成果,利用所选用的氧化剂和固体燃料的各自特点,在执行冷推进、热推进、混合推进三种工作模式下,均可多次关机、启动,整套系统推力大小可调,且仅需一套供给系统,还可以根据实际任务的需要,进行不同工作模式的组合,解决了小卫星动力系统长期以来由多种独立推力模式组合的方式,大大降低了动力系统重量。
据项目组研究人员介绍,这种类型的试验在国内尚属首次。它的成功表明,41所对该项技术的掌握及应用达到了国内领先水平、国际先进水平,使我国成为继英、美之后第三个掌握该技术的国家。
41所研制的该种动力系统相对于其它类型的动力系统而言,有其自身的特点和优越性。首先,它采用的液体氧化剂无毒性和腐蚀性,属于“绿色”氧化剂,分解后的物质和所释放出的高能量又会转化成对系统有用的工质加以利用,解决了目前姿轨控发动机常采用的肼类推进剂对环境和人体造成的危害。其次,动力系统内的氧化剂输送采用自挤压技术,无需通常的挤压供给系统,减轻了重量,使系统更简单。三种推力模式共用一套氧化剂输送系统,降低了系统的复杂性,增加了可靠性。再次,该动力系统液体氧化剂来源广泛、价格低廉、性能稳定。由于是无氧固体燃料,因而运输和使用的安全性能好,系统制造成本大大降低。该动力组合是非常安全的动力推进方式,这也是国际航天推进技术领域的发展趋势。
精英组合“母体强”
固液发动机的开发研究是六院和41所长远发展规划之一,也是六院追踪国际动力行业最新技术发展的需要。41所为此选派了精兵强将参与发动机的研制。曾留学德国、英国和美国的孙再庸博士后领衔担纲项目负责人,从日本岩手大学毕业的赵惠杰硕士,留学加拿大的访问学者张永梅和北航火箭发动机专业毕业、有着近20年固体发动机专业经验的研究员程佳庆,以及新来的硕士生、大学生在项目组承担不同的任务。如此强的阵容组合,是41所预研工作史的上头一次。强壮的“母体”加上国防科工委的支持,航天科工集团公司、六院领导的多方关注和指导,使得项目组获得了充足的“营养”。六院贺军科院长曾多次参与项目组的攻关,为项目组支招,并在精神上给予极大的鼓励。六院有关部门建立“绿色通道”,一路“绿灯”,左右协调。使得项目组在短短的一年时间内,就获得了关键技术的重大突破,原理样机地面试车成功。
在这一年的时间里,项目组成员深知身负重担,为抓紧时间获得宝贵的第一手资料,他们不停奔波在各地进行调研。就是靠着这种团结、向上、严谨的工作作风,他们“破难关”,“攻险隘”。对固液混合动力系统进行了深入细致的原理分析和大量的计算、分析工作,对系统中的新方法、新思路和关键技术分别进行了单项论证和攻关。正是这种孜孜不倦,严肃认真的态度和精神,让他们在最短的时间内完成了混合动力系统三种工作模式原理样机的设计和加工。
项目组成员将在做好试验分析和阶段总结的基础上,不断修改、完善系统及样机设计,预计不久将进行第二次试验,对系统及样机做进一步的性能试验,尽快转入系统集成和工程样机研制阶段,以达到和满足航天市场对产品进一步优化的要求。
(华正清 王文斌)