以文聚力,夯实航天动力创新基石
2021-10-29张平
张平
发展航天,动力先行。中国航天科技集团有限公司第六研究院(以下简称“航天六院”)是我国航天液体动力国家队,60余年来,始终坚持创新引领,培育创新文化,谱写了令国人骄傲的创新奋斗之歌。初创阶段,在创新中谱写理想之歌;三线创业,在创新中孕育航天精神;搬迁西安,在创新中奠定航天大国基石;新时代,在创新中融合发展支撑伟大梦想,冲破了西方大国的技术封锁,振奋了民族精神,有力地带动了我国科学技术水平的提升,为国民经济的发展提供了强劲的支持。
艰苦奋斗,在创新中孕育航天精神
航天六院先后研制了上百种发动机,涵盖了10mN~1200kN推力范围,应用于运载火箭助推器,一级、二级、三级主推进以及卫星、空间飞行器、探测器的轨道与姿态控制动力等,构建了自主可控的研发、生产、试验体系。特别是在三线建设时期,航天六院在极其艰苦的条件下,就已经形成了“一条红光沟,两代发动机,服务三大总体院、四个核心区,应用于弹、箭、星、船、器五大领域”的事业格局。
1965年,刚刚起步的中国航天液体动力事业,响应党中央号召,从首都北京搬迁至秦岭南麓陕西省凤县境内的红光沟,建成了液体火箭发动机三线研制基地,这里就是航天六院的前身——067基地。基地研制的发动机在国家重点型号发射、重大工程飞行试验中表现卓越,远程火箭一级发动机获得国家金质奖,是当之无愧的“金牌发动机”,被誉为“山沟里飞出的金凤凰”。
067基地在科研生产过程中造就了不畏艰难、敢于创新的职工队伍,全国劳动模范曹化桥、 201洞主任杨敏达,中国工程院院士、火箭发动机专家张贵田……他们突破了一个又一个火箭发动机研制难题,实现了我国长征系列火箭发动机的研制定型,攻克了高空二次点火发动机系列难关,奠定了我国航天事业发展从无到有、从小到大的动力基石。
在不断取得液体火箭发动机创新成果的同时,067基地用骄人业绩和实际行动,孕育了“自力更生、艰苦奋斗、大力协同、无私奉献、严谨务实、勇于攀登”航天传统精神的优良因子,成为航天精神的重要发源地、航天科技创新成果的重要策源地。
知难而进,在创新中担当先行使命
动力先行,是航天六院人的长久期待,也是航天事业的希望所在。我国现役运载火箭目前处于常规发动机与新一代发动机并存,逐步实现更新换代的阶段。以YF-20系列为代表的常规运载火箭发动机,用于长征二号、长征三号、长征四号等系列运载火箭,参加了300余次发射任务,成功地把数百颗国内外不同类型的卫星准确送入预定轨道,为我国圆满完成载人航天、探月工程、北斗导航等重大专项任务提供了有力支撑。
以YF-100、YF-77为代表的液氧煤油和液氧液氢为代表的新型绿色发动机,用于长征五号、长征六号、长征七号、长征八号等新一代运载火箭,将我国火箭运载能力从最大9.5吨提升至25吨。上面级发动机已形成远征系列,空间姿态和轨道控制发动机已形成多个推力品种,电推进系统研发和工程化研制取得阶段成果。
120吨级液氧煤油发动机(YF-100)采用了目前世界上最先进的高压补燃循环系统,可谓世界航天动力领域的“珠峰”。与常规发动机相比不仅推力大,而且无毒无污染、可靠性高,便于储存和运输,推进剂成本还降低了60%。
当067基地将液氧煤油发动机作为未来发展方向时,国内的工业化水平与世界先进国家仍有着很大的差距,国内外对其都不看好。面对种种质疑,六院人没有退缩,他们深知,研制出液氧煤油发动机才可以把我国火箭发动机研制落后世界水平几十年的差距一步赶上去!
深切的渴望转化为创新的强劲动力。航天六院从1992年正式成立液氧煤油发动机设计室,到2012年研制出可供飞行的发动机产品,这一路走来,虽是筚路蓝缕,却已经满载收获。
看技术,跨度之大堪比“登天”。航天六院从对高压补燃循环发动机的一知半解,到逐个攻破120余项关键和核心技术,设计、材料、工艺和试验各方面各层次核心关键问题一一得到解决,航天液体动力后续发展基础得到夯实。
看材料,做工业发展的“领跑者”。航天六院从面对十分薄弱的工业基础无从下手,到研发出来近50种新材料,多种高强度耐氧化的不锈钢、高温合金、纳米涂层、镀层、橡胶不断填补国内空白,这些新材料一经问世,就受到石油石化、节能环保、高端装备等行业的关注和应用,促进了相关产业的发展。
看方法,工艺与人才共提高。航天六院从低水平的工艺制造无法解决高低温、高压、强氧化、高转速、大功率等问题,到30多项关键工艺攻关获得成功,大部分技术达到国内国际领先水平,200余名国家级高级技师从发动机研制中脱颖而出。
看成果,液体动力支撑火箭改型。航天六院从接连遇到的发动机起动爆炸、涡轮泵烧蚀故障,到3种不同的大推力火箭发动机研制成功,5种适应不同火箭总体的飞行状态发动机成功交付,航天液体动力奠定了以长征五号、六号、七号为代表的新一代运载火箭型谱。
先行一步,在创新中书写新篇章
从1993年调迁西安,到2008年液体动力战略重组,再到新时代迈上建设航天强国新征程,航天六院致力于支撑航天科技追赶世界先进水平,不断加强自主创新,大力发展具有自主知识产权的航天液体动力技术与产品,努力占领国际航天领域的制高点,液体火箭发动机的研制迈上了体系化、工業化道路,发动机从数量到质量都跃上了一个新台阶。
2020年以来,航天六院提供的火箭发动机及卫星推进系统已经完成60余次重大发射任务,在迎难而上的拼搏中高奏凯歌,彰显了液体动力国家队的使命担当。
2020年6月23日,长三甲系列运载火箭以44次发射59颗星的骄人成绩,圆满完成北斗卫星导航系统的组建任务,火箭的每一次热血腾飞,卫星的每一次精准入轨,动力都来自航天六院。
2020年12月17日,航天六院107台性能功能各异的大小发动机全程暖心护航,推举“长征五号”火箭进入预定轨道,助推“嫦娥五号”探测器实现一个个高难度动作,完成我国首次月面自动采样返回任务。
2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功软着陆于火星表面,航天六院研制交付的78台各型发动机,推举“长征五号”遥四火箭,助力“天问一号”探测器,将液体动力的贡献贯穿全程,在浩瀚宇宙书写一个又一个奇迹。
2021年4、5、6月,航天六院又先后完成了我国空间站核心舱、“天舟二号”货运飞船、“神舟十二号”载人飞船的成功发射,航天英雄们再次出征,向着浩瀚宇宙,迈出中国和平利用太空的坚定步伐。
2021年,航天六院两项创新成果引起广泛关注。3月5日,500吨级液氧煤油发动机全工况半系统试车取得圆满成功;7月,220吨级补燃循环氢氧发动机完成首台工程样机生产,两型发动机能更好地满足我国未来重型运载火箭和重大航天任务的动力需求,是航天强国的重要标志。
正是动力先行的指导思想,保障了航天科技重点发展领域的新跨越;正是航天液体动力的发展成果,全面提升了中国航天的国际竞争力;正是成熟的发动机技术,让航天六院更好地践行液体动力支撑航天强国建设责任使命,更好地在灿烂星空书写精彩篇章。
放飞梦想,为建设航天强国不懈奋斗
几十年来,航天六院收获的不仅仅是不断增强的“液体动力实力”,更是“发展航天、动力先行”的“液体动力战略”,克难奋进、勇于赶超、敢于创新的“六院创新文化”。广大党員干部政治品质和斗争精神、斗争本领得到锤炼,精神面貌更加奋发昂扬,为开启全面建设社会主义现代化国家新征程,实现液体动力支撑航天强国宏伟目标,提供了有力政治保证和强大奋进力量。
在2021年开展的党史学习教育中,航天六院深刻认识到“学党史、悟思想、办实事、开新局”就是通过学习伟大的奋斗历程,开创属于我们这一代人的历史伟业,深入实施“汇聚英才、放飞梦想”人才发展观,让奋斗者人人有为、事事有为、时时有为,积极倡导“小改进、大奖励”,让航天六院每一个奋斗者都有施展才华、得到认可、收获幸福的舞台,形成推动液体动力高质量发展的强大依靠力量。
航天六院对标国际一流,锚定航天强国建设目标,进一步梳理液体动力中长期发展思路,以“八年九机、争创第一”来推动实现到2028年跻身世界一流航天液体动力公司的目标,即用8年左右时间研制9型产品,实现关键性能指标领先,质量效益、成本管控、研制模式领先的目标,持续巩固和强化液体动力“国家队”的绝对优势地位。
在研制过程中,中国航天科技集团有限公司第六研究院以技术创新、产品创新和管理创新来实现关键性能指标领先,质量效益、成本管控、研制模式领先的实际行动,将科技自立自强作为重要抓手,着力解决航天发动机研制中的各类“卡脖子”和瓶颈问题,重点推进质量管理能力、研制生产能力的提升,推动建立以单元制造、脉动生产线为代表的智能制造体系,开展“卓越产品行动”,推动实现制造数字化转型升级,建成敏捷、迭代、一体化的研制体系,做到守正创新抓机遇、锐意进取开新局,让液体动力支撑航天强国的梦想成为美丽的现实,绽放在浩瀚的宇宙。
一个全新的“十四五”,一段激情跨越的新征程。中国航天液体动力事业将把握新阶段、贯彻新理念、构建新格局,不断打造“中国芯”,推举中国航天飞得更高更远。