我国最大分段式固体火箭发动机试车成功

       12 月 30 日，由中国航天科技集团四院自主研制的中国迄今直径最大、装药量最大、工作时间最长的分段式固体火箭发动机——民用航天 3.2 米 3 分段大型固体火箭助推发动机地面热试车圆满成功，标志着我国已经成熟掌握大型分段式固体火箭助推发动机的关键技术。

       未来它可应用于我国大型、重型火箭上，以满足我国空间装备、载人登月、深空探索的不同发展需求，助力中国人把视野拓展到更为遥远的星宇深空。

       让固体火箭的“心脏”更强大

       迄今，固体火箭发动机已先后在我国第一颗人造地球卫星、第一颗返回式卫星、第一颗试验通信卫星以及系列气象卫星发射，及载人航天飞船逃逸救生系统中屡建功勋。

       为适应世界航天发展的新趋势，满足我国航天运输装备发展的迫切需求，进一步拓展航天固体动力技术的应用领域与空间，早在“十一五”期间，航天四院启动了120 吨整体式大推力固体发动机关键技术攻关。直到 2019 年 3 月 5 日，直径 2.65 米，采用高性能炭纤维缠绕复合材料壳体的200 吨推力固体火箭发动机地面热试车获得 圆 满 成 功 ，综 合 性 能 达 到 世 界 一 流 水平，为我国新一代运载火箭的研制提供更强劲、性价比更高的先进动力，有力增强了固体运载火箭在商业航天发射市场的竞争力。

       由于分段式固体发动机可以通过中间段数量的调整，对装药量进行调整，进而实现不同台阶推力的覆盖，满足运载火箭不同载荷的需求，同时还可以大幅降低发动机技术难度、研制难度以及研制成本，航天四院集中力量开展分段发动机关键技术攻关，研制团队先后攻克了发动机分段连接与密封技术、分段式发动机流动稳定性技术、大型发动机药柱完整性技术、大流量喷管热结构技术等，全面验证了分段式固体发动机的分段对接技术，掌握了分段式固体发动机的设计理论和方法，为实现分段式固体发动机的工程化研制和应用奠定了技术基础。

       动力技术驶上快车道

       直径 3.2 米分段式固体助推发动机是航天四院进军民用商业航天领域的代表性产品，也是航天四院固体火箭发动机家族中名副其实的“大力士”。

       虽然固体运载火箭技术在我国才刚起步，但从“十一五”以来，航天四院按照“直径由小到大，分段数由少到多”的思路，形成了一套完整的分段式固体发动机设计与分析方法，实现了分段式发动机从无到有、从小到大，不断刷新着我国固体发动机研制的纪录。

       2018 年，该发动机研制工作启动。在两年多时间里，研制团队顺利攻克了大直径分段壳体成型精度控制与可靠连接密封技术、大型燃烧室热防护结构设计与成型技术、分段式发动机燃烧稳定性设计技术等多项重大关键技术，解决了技术难点 10 余项，形成了新设计方法5套、新工艺3套、编制设计规范6 篇，具有完全自主知识产权。我国大型固体发动机自主创新的研制能力和水平得到进一步提升，同时拉开了固体发动机进军运载火箭捆绑助推动力领域的序幕。

       运载动力“新宠”

       近年来，小卫星市场蓬勃发展以及军事航天领域对快速进入空间的迫切需求，使得具有机动性强、成本低等特点的固体运载火箭成为世界主要航天大国发展的重点之一。

      在运载火箭领域，固体发动机主要作为全固体运载火箭的主发动机、捆绑式运载火箭的助推发动机使用。“固体发动机要真正运用到宇航运载领域，必须要达到更大推力才行。”发动机总师王健儒说，分段式固体发动机具有推力大、工作时间长，结构尺寸大等特点，是运载火箭实现大起飞推力的有效途径。                本报记者  鲜康

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