中國500噸級火箭發動機樣機年內問世 已完成技術突破

【環球網軍事-航空3月12日報道 環球時報記者 邢曉婧】載人航天、探月工程、新一代運載火箭、北斗導航等這些國家重大航天工程帶給國人無數的振奮與激勵，而這些國家重大航天專項的實施，都離不開“液體動力國家隊”——中國航天科技集團有限公司第六研究院(以下簡稱“六院”)的研究成果。兩會期間，全國人大代表、中國航天科技集團第六研究院院長劉志讓在接受《環球時報》記者專訪時，回應了中國發展重型火箭、可重複使用火箭技術進展等一系列中國航天動力領域的熱點話題。

建議設航天液體動力重大專項

環球時報：您建議國家設立航天液體動力重大專項，請問具體內容是什麼？

劉志讓：我之所以在兩會上建議國家設立航天液體動力重大專項，是因為我國目前主動力的研發週期一般需要10年至15年時間。航天液體動力是航天事業的核心之一，是航天裝備的心臟，是太空活動的重要基礎和保障。有句話説“火箭發動機推力有多大，中國航天的舞台就有多大”。

我們研製的發動機作為火箭主動力、空間飛行器動力圓滿完成了歷次衞星、飛船、空間探測器發射和飛行任務，參與了載人航天、探月工程、北斗導航等重大工程，實現了常規火箭動力向新一代無毒、無污染、大推力火箭動力的更新換代。為儘早實現“航天強國”建設戰略目標，液體動力必須提前謀劃、超前發展。通過對標分析，我們提出了中國航天液體動力在提高核心技術指標、深化基礎理論研究等方面的研究思路：第一，提高技術創新能力和研製能力。通過航天液體動力專項實施，加大共性基礎技術研究，提高信息化、數字化條件下的技術創新和研製能力，補短板、除隱患，築牢研發創新和生產製造根基，穩定產品性能，提升質量與可靠性水平，切實推動我國航天液體動力技術向世界一流水平邁進。第二，加大液體火箭發動機前沿技術研究。儘快啓動重型運載火箭發動機工程研究，加大對重複使用火箭動力、天地往返組合動力、先進空間動力等先進技術攻關的支持力度，有效支撐航天強國建設的後續任務。

環球時報：您怎麼評價目前中國航天技術在國際上所處的地位？

劉志讓：隨着載人航天與月球探測、北斗導航、高分辨率對地觀測系統等國家重大科技專項的順利實施，我國新一代運載火箭進入工程化應用，中國航天取得許多舉世矚目的輝煌成就，多項成果達到國際一流水平，中國已是名副其實的航天大國，正向航天強國邁進。目前我國有30%的航天技術指標達到國際一流水平，根據中國航天科技集團的戰略部署，到2020年，我國力爭實現在軌航天器數量超過200顆，年發射30次左右，超越歐盟，基本達到世界航天強國水平。到2030年，力爭將這一數字提升至60%，使我國超越俄羅斯，躋身世界航天強國前列;到2045年，部分重點領域比肩美國，全面建成航天強國。現在，我們已啓動實施重型運載火箭與火星探測等一批新的重大科技項目和重大工程。

介紹中國重型火箭研製進展

環球時報：兩會期間有媒體報道稱，中國重型火箭的500噸級液體發動機將年內問世，請介紹下研製進展。

劉志讓：“問世”給人感覺好像這個事情已經成了，其實不是這樣。年內問世的是500噸級液體發動機的工程樣機，也就是説完成了所有關鍵技術的突破。目前，我們正在進行關鍵技術攻關和方案深化論證工作，各項工作進展順利。發動機研製中進行了多項創新，不僅性能指標達到國際一流水平，在研製流程上，還嘗試了數字化研製模式，實現了設計、製造和驗證等流程優化;在研製手段上採用了大量仿真手段和智能化理念;在製造工藝上，採用了新材料和3D打印等新技術成果。現階段發動機已完成核心組件的冷熱試驗驗證，併成功開展了半系統熱試驗，500噸級發動機今年年內可完成工程樣機整機裝配，雖然是樣機，實際上已把很多關鍵技術的解決途徑走通了，這樣以後基本上就不會有較大的方案反覆了。

推舉重型運載火箭的三型液體火箭發動機，為500噸級液氧煤油發動機、200噸級和25噸級液氧液氫發動機，分別用作重型運載火箭的一級、二級和三級。三型發動機比衝等核心指標均達到國際一流，將發動機最大推力提高到500噸級，是我國現役發動機最大推力的4倍以上。正式工程立項之後，還有優化設計、生產製造、試驗驗證、可靠性提升等一系列工作，距離工程化應用還需要8年至10年時間。

環球時報：SpaceX等公司正大力發展可重複使用火箭，這對發動機的要求遠高於一次性使用發動機。請問在這方面的研究成果如何？

劉志讓：我院在“十一五”期間就開展了液氧煤油發動機可重複使用技術的探索和研究，突破單台發動機不下台連續熱試車、大範圍推力調節等關鍵技術。進入“十三五”以來，我國也加快可重複使用運載器的研究力度，制定了發展規劃，並提出重複使用動力的研究計劃：為滿足火箭垂直回收要求，持續開展液氧煤油發動機的改進研究，進一步開展提高推力調節範圍和增加啓動次數等工作，先行實現火箭一級的回收與可重複使用。後續針對完全可重複使用運載火箭、水平起降天地往返運載器的使用需求，我們將開展可重複使用液氧甲烷發動機、組合循環發動機的研究工作，分別實現中期一、二級火箭可重複使用、遠期水平起降重複使用運載器服役的規劃目標，推動重複使用航天運輸領域的產業化運行。預計到2030年全部完成可重複使用火箭動力的工程研製。

深空探測動力研究有序推進

環球時報：未來中國將會開展載人登月、火星探測、空間站建設等重大工程研究工作，請問六院在相關領域有哪些研究計劃？

劉志讓：在空間飛行器動力方面，我院研製並形成了空間化學推進產品系列：以490N發動機為代表的高性能衞星遠地點發動機，以7500N變推力發動機為代表的大範圍推力調節發動機，以2500N發動機為代表的神舟飛船變軌發動機，以及各種空間姿態控制發動機。同步開展了空間電推進技術的研究和攻關，霍爾電推進系統具備工程應用條件。在後續載人登月、火星探測等任務研究中，六院將研製新的空間發動機，開展環境適應性研究，滿足月球、火星表面軟着陸及起飛任務需求;開展低温推進劑在軌貯存技術研究，力爭實現高性能液氧液氫發動機空間長期駐留和可靠工作。同時，開展大功率空間電推進系統、空間核熱動力等新型動力的研究，以適應火星探測等深空探測任務需求。

環球時報：國內有機構宣佈要研製空天飛機，請問六院在中國未來空天飛機動力研製方面將發揮怎樣的作用？

劉志讓：空天飛機是水平起降重複使用天地往返飛行器的通俗叫法，它能夠帶來航天運輸方式的變革。我們也關注到了這個消息，有更多力量和資本進入這個領域，大家都探索航天這條路徑，百花齊放，是件好事。實話實説，空天飛機的關鍵和保障還是在動力上，而這方面的研製難度很大。要想真正研製空天飛機，需要優勢聯合才能發展更快。這方面也需要政府主動分層次、分領域引導和規劃，減少風險。

六院在“十一五”期間就開始了相關動力技術的追蹤和研究工作，通過對比航空發動機、火箭發動機、衝壓發動機各自的優缺點後，我們認為組合動力是未來空天技術融合發展的必然趨勢，是實現飛行器水平起降、天地往返的最可行的動力方案。目前，經過前期大量探索，六院在組合動力方面技術思路逐步聚焦，試驗設施不斷完善，部分技術已得到充分驗證，形成完整的研製策劃和發展路線圖。在組合動力領域，我們期望聯合國內優勢力量共同推進研究工作。