8月1日，由中國航天科技六院負責研制的重型運載火箭500噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機初次燃氣發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)動(dòng)試驗取得成功。作為我國正在研制的最大推力火箭發(fā)動(dòng)機，這對支撐后續空間站建設、載人登月及深空探測具有重要意義。
六院科研工作人員監測試車(chē)狀態(tài)
我院院長(cháng)譚永華、科技委主任張貴田、副院長(cháng)欒希亭、總工程師胡旭東等陪同上級領(lǐng)導專(zhuān)家現場(chǎng)指導試車(chē)。
試車(chē)前，我院11所、7103廠(chǎng)、165所及院有關(guān)部門(mén)通過(guò)對試車(chē)方案、聯(lián)試產(chǎn)品狀態(tài)質(zhì)量、試車(chē)臺改造調試、聯(lián)試風(fēng)險分析和充分的緊急預案確認復查，做了大量工作，付出大量心血，確保試車(chē)取得預期目標。
2011年，航天科技六院申請重型運載火箭發(fā)動(dòng)機立項，7103廠(chǎng)34車(chē)間木模工王海帶著(zhù)徒弟們大干了6個(gè)月，趕制出了1:1比例的木模樣機。專(zhuān)家組到現場(chǎng)考察時(shí)，都為之贊嘆?，F在，這個(gè)高達5m的樣機還展示在裝配車(chē)間廠(chǎng)房。
2016年10月之前，完成單體推進(jìn)器組合點(diǎn)火(協(xié)調性)試驗。500噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機今年有望實(shí)現技術(shù)突破。
這個(gè)協(xié)調性實(shí)驗是指500噸級的液氧煤油發(fā)動(dòng)機的組合點(diǎn)火實(shí)驗。目前，他們研制的500噸級的液氧煤油發(fā)動(dòng)機已經(jīng)完成了理論模擬設計實(shí)驗和單個(gè)推進(jìn)器在不點(diǎn)火情況下的流體和性能實(shí)驗，數據和結果非常理想。他們正在為即將進(jìn)行的500噸級的液氧煤油發(fā)動(dòng)機單體推進(jìn)器組合點(diǎn)火實(shí)驗做最后的沖刺準備，如果實(shí)驗成功，將大大加速我國從輕型中型運載火箭的國家進(jìn)入擁有重型運載火箭的國家。
11所十八室低溫發(fā)動(dòng)機渦輪泵班組
發(fā)動(dòng)機是火箭的心臟，而渦輪泵則是發(fā)動(dòng)機的心臟。承擔著(zhù)我國新一代運載火箭兩型發(fā)動(dòng)機渦輪泵研制的就是航天科技集團六院11所十八室低溫發(fā)動(dòng)機渦輪泵班組。
這是一個(gè)14人的設計班組，平均為年齡34歲，但就是他們，卻承擔著(zhù)以我國新一代長(cháng)征五號、長(cháng)征六號、長(cháng)征七號三型火箭用120噸和18噸補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機為代表的9種渦輪泵組件研制，承擔著(zhù)以重型液氧煤油發(fā)動(dòng)機、低成本可重復使用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機等為代表的多個(gè)型號預先研究任務(wù)。此外，這個(gè)班組還承擔了多項重點(diǎn)課題和多項重大基礎研究項目。研究成果榮獲集團公司科技進(jìn)步一等獎、六院科學(xué)技術(shù)成果二等獎。新型管式擴壓器技術(shù)申報國家發(fā)明專(zhuān)利，并填補了空白。
深挖理論夯基礎闊斧創(chuàng )新見(jiàn)倪端
針對渦輪泵專(zhuān)業(yè)發(fā)展中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)問(wèn)題，班組在做好工程研制工作之余，力求在基礎研究領(lǐng)域中有所突破。泵用高效率、低振動(dòng)新型擴壓器關(guān)鍵技術(shù)，填補了空白。在某計劃支持下，通過(guò)開(kāi)展富氧條件下金屬著(zhù)火試驗研究，掌握了16種發(fā)動(dòng)機用新材料的著(zhù)火特性和燃燒產(chǎn)物特征，初步探索了著(zhù)火機理。在率先開(kāi)展了渦輪低周疲勞壽命研究工作，掌握了多物理場(chǎng)耦合研究方法。
班組建設多舉措精細管理筑和諧
低溫發(fā)動(dòng)機渦輪泵組堅持以?xún)?yōu)質(zhì)、高效、安全完成各項任務(wù)為目標，注重制度建設及規范化管理，針對低溫渦輪泵型號預研設計、產(chǎn)品技術(shù)處理、地面試驗、發(fā)動(dòng)機試車(chē)、外協(xié)產(chǎn)品研制、高校技術(shù)合作、交流協(xié)助七方面復雜多樣的任務(wù)特點(diǎn)，制定了高效的管理制度，固化了具體的工作流程，實(shí)現了設計的本質(zhì)安全，開(kāi)辟了傳承的技術(shù)通道，構建了廣闊的交流平臺。
班組以理論指導設計、設計牽引產(chǎn)品、產(chǎn)品反饋理論的閉環(huán)思路，針對低溫渦輪泵組七方面的業(yè)務(wù)，固化了工作流程，針對性地出具了相關(guān)細則。針對班組人員工廠(chǎng)配合任務(wù)多，保質(zhì)量壓力大的特點(diǎn)，為避免質(zhì)量問(wèn)題、提高工作效率，班組要求各產(chǎn)品負責人根據自身多年配合經(jīng)驗，梳理裝配過(guò)程中必須注意的重要環(huán)節或細微之處，共同編寫(xiě)了渦輪泵裝配驗收要點(diǎn)用于指導配合工作。為了嚴控外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)，編寫(xiě)了4個(gè)數據包管理制度；針對外部單位合作，制定了高校合作技術(shù)協(xié)議簽訂框架，交流中保密安全原則。
針對渦輪泵產(chǎn)品多樣性，更新完善了渦輪泵裝配、分解卷宗，以表格形式對過(guò)程狀態(tài)進(jìn)行了細致檢查；建立了故障啟示錄、故障案例、對渦輪泵產(chǎn)品故障進(jìn)行總結分析。建立渦輪泵知識管理平臺，對渦輪泵研制經(jīng)驗進(jìn)行記錄和總結，使得技術(shù)得以有效傳承和積累。
為了開(kāi)拓研究視野、爭創(chuàng )一流，班組積較構建廣闊的交流平臺，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)與語(yǔ)言的共同優(yōu)勢，與多方外國機構專(zhuān)家形成長(cháng)期友好的技術(shù)交流和合作關(guān)系，對渦輪泵技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)品研制創(chuàng )新，起到了不可估量的巨大作用，尤其在重型發(fā)動(dòng)機渦輪泵研制中，溝通交流的時(shí)間占據了30%，大大提升了方案的優(yōu)質(zhì)性，使得我們的渦輪泵技術(shù)在多方面達到世界。
班組始終堅持“科學(xué)培養人才，提升團隊素質(zhì)”的人才培養理念，并提出了“人人都有閃光點(diǎn)，人人都要有作為”的口號，將人才的培養作為班組工作重要內容，通過(guò)形式廣泛、層次多樣、務(wù)實(shí)創(chuàng )新的方式來(lái)促進(jìn)班組人員快速成長(cháng)。在新人培養方面細化管理，建立培養書(shū)目和量化考核要求，工作中堅持以老帶新、技術(shù)幫扶，敢于給新員工安排研制任務(wù)，關(guān)注工作進(jìn)展，予以幫助和指導，并及時(shí)糾正工作中存在的問(wèn)題，使新人在項目中成長(cháng)，構建人才成長(cháng)良性機制。同時(shí)班組以預先研究460噸發(fā)動(dòng)機渦輪泵關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)為背景型號，順利完成六院第二批航天人才科學(xué)作風(fēng)培養課題。通過(guò)開(kāi)展作風(fēng)問(wèn)題診斷，關(guān)鍵事件剖析，總結提煉出了班組作風(fēng)培養方法，形成了課題組特有的《科學(xué)作風(fēng)標準和科研行為規范》。
低溫渦輪泵組劍指蒼穹、志在超越，瞄準世界優(yōu)質(zhì)液氧煤油發(fā)動(dòng)機；眾志成城、攻堅克難，打造出綠色發(fā)動(dòng)機制勝“心臟”，助力長(cháng)征六號首飛成功；班組將一如既往、全力以赴，為長(cháng)征五號、長(cháng)征七號、重型運載提供強勁動(dòng)力，引領(lǐng)我國液體動(dòng)力邁進(jìn)前沿。
3月17日，航天科技六院承辦中國工程院機械與運載工程學(xué)部2016年初次常委擴大會(huì )議，前來(lái)參加會(huì )議的尹澤勇、張彥仲、金東寒、鐘志華等11位院士在我院聽(tīng)取了院長(cháng)譚永華作的題為“航天液體動(dòng)力技術(shù)發(fā)展”專(zhuān)題匯報，集團公司科技委副主任于登云，院科技委主任張貴田院士、副院長(cháng)欒希亭參加了參觀(guān)交流活動(dòng)。
譚永華在專(zhuān)題匯報中介紹了我國航天動(dòng)力發(fā)展情況、發(fā)展的思考與分析、未來(lái)展望等五個(gè)方面內容。院領(lǐng)導譚永華、張貴田、欒希亭與眾院士進(jìn)行了現場(chǎng)交流。與會(huì )院士表示，支持六院研制更大推力、更新技術(shù)的火箭發(fā)動(dòng)機，希望六院保持動(dòng)力技術(shù)水平，保障航天事業(yè)發(fā)展，在高端裝備能力建設上多溝通交流，按照國家科學(xué)發(fā)展部署，積較研制新的空間推進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)航天液體動(dòng)力事業(yè)發(fā)展，支撐航天強國建設。
近日，11所重型運載液氧煤油發(fā)動(dòng)機氧泵水力試驗取得成功。自此重型運載液氧煤油發(fā)動(dòng)機氧泵、燃料泵和氧預壓泵組件均通過(guò)了水力試驗的考核。
2016年2月20日，國務(wù)院國資委主任肖亞慶視察六院。六院重型運載火箭發(fā)動(dòng)機預研工作已經(jīng)突破多項關(guān)鍵核心技術(shù)，搶先生產(chǎn)出多個(gè)重要零部組件。表示要保持良好勢頭，積較利用現有最新、最好的技術(shù)條件，爭取更大突破，獲得國家更大支持。
2016年1月20日，雷凡培到航天科技六院調研：“18噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機二次啟動(dòng)得試多少次？”“常規發(fā)動(dòng)機振動(dòng)問(wèn)題通過(guò)哪些渠道解決？跟總體溝通過(guò)嗎？”“重型液氧煤油發(fā)動(dòng)機關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)還有哪些困難？”在11所，雷凡培一行聽(tīng)取了該所重型發(fā)動(dòng)機等預研型號研制和信息化平臺建設等方面情況匯報，并深入該所國防科技重點(diǎn)實(shí)驗室，詳細了解創(chuàng )新項目開(kāi)展、實(shí)驗水平、能力建設等情況，并觀(guān)摩指導了某型號研究試驗。
航天科技六院十三五規劃：拓展新領(lǐng)域，加強組合動(dòng)力研究。要對照一流的動(dòng)力公司，分析找差距，加快重型火箭發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，滿(mǎn)足國家經(jīng)濟、軍事各方面的需求，在“十三五”期間取得關(guān)鍵技術(shù)的突破。
航天科技六院11所大功率高速渦輪驅動(dòng)裝置投入運行
近日，由中國航天科技集團公司六院11所研制的大功率高速渦輪驅動(dòng)裝置，成功完成了重型發(fā)動(dòng)機軸承低溫運轉試驗。
試驗中，大功率高速渦輪驅動(dòng)裝置運行平穩、渦輪性能高，標志著(zhù)該裝置成功投入運行。
采用全三維數字化設計的該裝置具有功率大、轉速高、大流量、高壓比、可低溫環(huán)境工作等技術(shù)特點(diǎn)，這也是攻關(guān)的技術(shù)難點(diǎn)。該所利用大功率高效渦輪技術(shù)、高速軸承技術(shù)、高效密封技術(shù)、轉子動(dòng)力學(xué)技術(shù)和三維仿真技術(shù)成功攻克了多個(gè)技術(shù)難題。
與電機驅動(dòng)的裝置相比，以渦輪驅動(dòng)的該裝置在高轉速、大功率、低溫等方面具有明顯的優(yōu)勢；同時(shí)，試驗系統簡(jiǎn)單、成本低、轉速調節方便、可靠性和安全性高，可在地面設備等多領(lǐng)域獲得新的拓展應用。
后續，該裝置將在需要大功率、高速驅動(dòng)的地面試驗中獲得新的拓展應用。（成楠任眾）
重型發(fā)動(dòng)機機電伺服系統原理樣機成功進(jìn)行桌面聯(lián)試
近日，重型發(fā)動(dòng)機起動(dòng)關(guān)機與工況調節機電伺服系統原理樣機在我所六室成功進(jìn)行桌面聯(lián)試。由我所自主研制的伺服控制器與西安微電機研究所承制的伺服電機在空載條件下進(jìn)行了匹配測試。
采用機電伺服驅動(dòng)控制調節元件實(shí)現發(fā)動(dòng)機起動(dòng)關(guān)機與工況調節是重型發(fā)動(dòng)機的重要技術(shù)創(chuàng )新點(diǎn)，可實(shí)現發(fā)動(dòng)機閉環(huán)控制，建立發(fā)動(dòng)機—火箭控制/反饋聯(lián)系，提升發(fā)動(dòng)機及火箭控制水平；并大幅簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機氣液系統，提高發(fā)動(dòng)機使用維護性與可靠性。本次試驗結合重型發(fā)動(dòng)機控制需求，測試了不同頻率、不同波形轉速指令下伺服系統閉環(huán)運行特性，初步檢驗了伺服系統匹配性及調速性能、穩動(dòng)態(tài)性能等閉環(huán)控制性能。
本次伺服系統桌面聯(lián)試為后續伺服系統負載模擬試驗及調節元件液流試驗等奠定了堅實(shí)基礎，標志著(zhù)重型發(fā)動(dòng)機機電伺服控制技術(shù)攻關(guān)轉入帶載試驗階段。
重型發(fā)動(dòng)機低溫運轉試驗臺成功投入使用
近日，在清水頭試驗區我所完成了多套重型發(fā)動(dòng)機軸承及端面密封低溫運轉試驗，圓滿(mǎn)完成了任務(wù)書(shū)提出的產(chǎn)品考核要求，為重型發(fā)動(dòng)機用軸承及端面密封后續研制奠定了堅實(shí)的基礎。
原有低溫試驗臺無(wú)法滿(mǎn)足低溫重型軸承及端面密封大流量、高功率、高工況的試驗要求，需在原有低溫試驗臺基礎上進(jìn)行大量的土建和技術(shù)改造工作。為保證重型液氧煤油發(fā)動(dòng)機研制進(jìn)度，在一個(gè)多月的時(shí)間里，九室各專(zhuān)業(yè)組主崗放棄節假日休息時(shí)間，加班加點(diǎn)，刻苦攻關(guān)，克服低溫重型試驗臺建設技術(shù)要求高、節點(diǎn)緊張等諸多困難，高質(zhì)量完成了低溫重型試驗臺的建設及調試工作，并按所內節點(diǎn)要求按時(shí)完成了重型軸承考臺件及正式產(chǎn)品的低溫運轉試驗。
該型號低溫軸承及端面密封運轉試驗的順利進(jìn)行，標志著(zhù)重型發(fā)動(dòng)機低溫運轉試驗臺成功投入使用。試驗系統方案論證、設計、出圖、設備采購、生產(chǎn)加工、安裝調試及正式試驗，得到了各部門(mén)的鼎力支持。
發(fā)動(dòng)機三維數字化協(xié)同研制打通設計到工藝和制造的數據流
日前，由中國航天科技集團公司六院11所設計的重型發(fā)動(dòng)機聯(lián)試裝置三維標注模型全部下廠(chǎng)生產(chǎn)，標志著(zhù)發(fā)動(dòng)機設計從二維圖紙的研制模式向三維數字樣機研制模式的轉變。該所通過(guò)發(fā)動(dòng)機三維數字化協(xié)同研制，實(shí)現了三維數字樣機的設計工藝協(xié)同，使工藝提前介入設計過(guò)程，并面向制造過(guò)程進(jìn)行全三維標注，實(shí)現設計零部件模型全三維直接下廠(chǎng)。
近年來(lái)，11所大力推進(jìn)系統動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)、設計仿真一體化集成設計和知識工程技術(shù)，形成了體系完整、覆蓋發(fā)動(dòng)機總體到組合件的創(chuàng )新研發(fā)體系和快速設計、多學(xué)科優(yōu)化能力。通過(guò)構建數字化發(fā)動(dòng)機協(xié)同設計環(huán)境，打通設計到工藝和制造的數據流，減少設計反復，提升關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)能力，加快了發(fā)動(dòng)機研制進(jìn)度，至此，11所發(fā)動(dòng)機研制工作實(shí)現了由“任務(wù)型”向“能力型”的轉變，信息系統不僅支持優(yōu)質(zhì)、快速地完成科研生產(chǎn)任務(wù)，同時(shí)支持知識經(jīng)驗的不斷豐富和傳承、基礎科研的不斷深入與核心研發(fā)能力的創(chuàng )新。后續將實(shí)現結構設計協(xié)同、設計仿真協(xié)同、設計制造協(xié)同、設計試驗協(xié)同、管理與工程協(xié)同等五方面協(xié)同。
據悉，該所還針對發(fā)動(dòng)機研制模式進(jìn)行探索和創(chuàng )新，建立了動(dòng)態(tài)研制團隊組織模式，依據任務(wù)要求適時(shí)成立由各類(lèi)人員組成的IPT工作組，為任務(wù)實(shí)施、問(wèn)題決策、制度制定、計劃監控、技術(shù)攻關(guān)提供了組織保障，實(shí)現了垂直職能型組織結構向矩陣項目型組織結構的創(chuàng )新轉變。同時(shí)，提出了成熟度管理的IPT準入準出規則及IPT工作程序模型，提高協(xié)同設計的并行度，形成了工藝、工裝、制造、材料等人員提前參與發(fā)動(dòng)機設計協(xié)同工作的創(chuàng )新轉變。突破了數字化產(chǎn)品并行定義技術(shù)，通過(guò)骨架模型和自上向下的設計方法，實(shí)現了發(fā)動(dòng)機主要組件三維模型全三維標注和下廠(chǎng)，設計意圖由紙質(zhì)文檔和圖紙的傳遞方式向系統的三維可視化傳遞方式的創(chuàng )新轉變。
460噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機閥門(mén)首輪復核復算工作圓滿(mǎn)完成
為確保460噸重型液氧煤油發(fā)動(dòng)機閥門(mén)設計狀態(tài)正確，閥門(mén)研究室開(kāi)展了首輪復核復算工作。4月29日上午，質(zhì)標處組織召開(kāi)復核復算末次工作會(huì )，專(zhuān)家組成員、相關(guān)單位領(lǐng)導參加了會(huì )議。
首輪復核復算包括流量調節器、發(fā)生器燃料閥、燃氣單向閥三種產(chǎn)品。與以往二維設計不同，重型發(fā)動(dòng)機設計采用全三維設計及標注，無(wú)紙質(zhì)文件。針對這一情況，閥門(mén)研究室高度重視本次復核復算工作，前期針對復核項目、資料提供及審核方式等，與復核復算專(zhuān)家充分溝通，期間主管設計密切配合。末次會(huì )上，專(zhuān)家對三種閥門(mén)的設計方案正確性及結構合理性給予充分肯定，并對系統設計要求、設計計算、結構設計及技術(shù)條件等提出了修改完善意見(jiàn)和補充工作項目。
本次復核復算工作對提高重型發(fā)動(dòng)機產(chǎn)品設計質(zhì)量有重要意義，后續閥門(mén)研究室將對專(zhuān)家提出的意見(jiàn)和建議認真研究落實(shí)。會(huì )上同時(shí)啟動(dòng)了第二輪多種閥門(mén)的復核復算工作，確保研制工作順利進(jìn)行。
發(fā)動(dòng)機系統簡(jiǎn)圖，主要組件包括推力室、燃氣發(fā)生器、渦輪泵、氧化劑預壓渦輪泵、燃料預壓渦輪泵、流量調節器、燃料節流閥、液氧主閥、推力室燃料主閥、發(fā)生器燃料閥、泵后燃氣搖擺裝置、點(diǎn)火導管、起動(dòng)箱等。
原標題：六院研制的重型運載液氧煤油發(fā)動(dòng)機初次渦輪泵聯(lián)試取得圓滿(mǎn)成功
(來(lái)源：中國航天科技集團六院)