2024年11月30日22時(shí)25分，長(zhǎng)征十二號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌我國首個(gè)商業(yè)發(fā)射場(chǎng)首飛成功，航天科技集團(tuán)六院為本次發(fā)射用火箭提供了全部動(dòng)力，包含一級(jí)、二級(jí)共6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)16臺(tái)推力器及相關(guān)配套產(chǎn)品，特別是六院研制的130噸級(jí)泵后擺補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的首飛，是本次發(fā)射任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和一大亮點(diǎn)。

　　本次發(fā)射任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了我國火箭發(fā)動(dòng)機(jī)單模塊內(nèi)推力最大構(gòu)型首飛、130噸級(jí)泵后擺補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)首飛、二級(jí)雙機(jī)并聯(lián)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)兩次啟動(dòng)狀態(tài)首飛、液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑——煤基航天煤油在長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的首次使用，并且，配備有由六院研制的加注供氣系統(tǒng)和噴水降噪系統(tǒng)的海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)也迎來首秀閃耀登場(chǎng)。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品 “更小巧”+“更強(qiáng)勁”

　　火箭一級(jí)由四機(jī)并聯(lián)形式的新型高壓補(bǔ)燃循環(huán)綠色發(fā)動(dòng)機(jī)——130噸級(jí)泵后擺補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)組成，先進(jìn)的泵后擺技術(shù)首次在大推力發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)飛行應(yīng)用。所謂泵后搖擺，是指將搖擺裝置后置，使發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過程中僅搖擺推力室部分就可實(shí)現(xiàn)推力矢量變化。相比于傳統(tǒng)方案，有效減小了發(fā)動(dòng)機(jī)輪廓尺寸和重量，在箭體中需求空間減少，可以在不增加箭體直徑的基礎(chǔ)上增加發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)量，提高火箭的有效載荷。除此之外，還降低了搖擺力矩，改善了使用維護(hù)性，推力得到提升，可靠性更高。六院研制團(tuán)隊(duì)迎難而上，矢志攻關(guān)，突破了大流量富氧燃?xì)鈸u擺裝置、總體結(jié)構(gòu)輕質(zhì)一體化技術(shù)、分級(jí)起動(dòng)及調(diào)節(jié)技術(shù)一系列關(guān)鍵和核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的全面提升。四機(jī)并聯(lián)，意味著需要把四臺(tái)技術(shù)成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)“組合”在一起工作，而不是簡(jiǎn)單的“捆綁”在一起，這樣既可以為火箭提供更大的推力，又可以一定程度減少系統(tǒng)的復(fù)雜程度。四機(jī)并聯(lián)涉及系統(tǒng)間匹配性、多機(jī)耦合特性以及力熱承載特性，六院研制團(tuán)隊(duì)通過識(shí)別系統(tǒng)匹配性風(fēng)險(xiǎn)，開展發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)同步性、綜合力熱環(huán)境、故障識(shí)別與處置方案等評(píng)估，通過深入的機(jī)理分析和大量的數(shù)字仿真，將難點(diǎn)一一突破。

　　火箭二級(jí)首次采用了雙機(jī)并聯(lián)形式的18噸級(jí)二次起動(dòng)補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，不同于一級(jí)和助推級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)完善的地面保障條件，該發(fā)動(dòng)機(jī)在攻克高空發(fā)動(dòng)機(jī)兩次起動(dòng)諸多技術(shù)挑戰(zhàn)的同時(shí)，還要自身確保必要的保障條件。六院研制團(tuán)隊(duì)從最初始的課題研究，到初樣、試樣階段工作，先后通過搭載、分系統(tǒng)、多臺(tái)單機(jī)等研制實(shí)踐，通過多輪迭代設(shè)計(jì)，積累海量數(shù)據(jù)，充分梳理分析，以此為基礎(chǔ)相繼攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)智造 “打破常規(guī)”+“迭代優(yōu)化”

　　多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同工作給研制工作提出了許多新要求，帶來了許多新挑戰(zhàn)。面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)空間緊湊，四臺(tái)分機(jī)間距離小，與機(jī)架對(duì)接調(diào)整空間有限等挑戰(zhàn)，六院研制團(tuán)隊(duì)?wèi){借豐厚的工藝經(jīng)驗(yàn)和三維仿真軟件的熟練應(yīng)用，在虛擬環(huán)境下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)，通過改進(jìn)工藝裝備、優(yōu)化裝配流程提前將問題規(guī)避;發(fā)動(dòng)機(jī)四機(jī)并聯(lián)后需沿寬度不足60毫米的機(jī)架橫梁布置百余根管路，六院研制團(tuán)隊(duì)利用三維模型應(yīng)用數(shù)控彎管機(jī)彎管，數(shù)控彎制率達(dá)90%以上，極大提高了彎制效率和精度;面對(duì)全新狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)，六院研制團(tuán)隊(duì)將發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配流程從“覆蓋全面”到“聚焦重點(diǎn)”，將發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的全流程方案、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析、人員操作安全等問題逐一統(tǒng)籌策劃，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)的順利裝配。

　　面臨全新的發(fā)動(dòng)機(jī)，全新的火箭，全新的發(fā)射場(chǎng)，保證一次成功任務(wù)艱巨。六院產(chǎn)品保證部門牽頭對(duì)配套發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與控制工作，經(jīng)過多輪次迭代更新，為發(fā)動(dòng)機(jī)順利研制保駕護(hù)航，并按照各級(jí)要求，組織對(duì)配套發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過程開展全面質(zhì)量復(fù)查和評(píng)審，特別是針對(duì)易錯(cuò)難操作措施落實(shí)、多媒體記錄及超差補(bǔ)焊焊縫相關(guān)質(zhì)量文件和X光底片進(jìn)行再審查再確認(rèn)工作，確保產(chǎn)品狀態(tài)可靠，有效保證了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn) “攻克難題”+“能力提升”

　　發(fā)動(dòng)機(jī)上天之前，還需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)方案進(jìn)行“全面體檢”，充分驗(yàn)證泵后擺系列發(fā)動(dòng)機(jī)多機(jī)工作的協(xié)調(diào)性和最大力熱環(huán)境下的工作可靠性。2024年4月28日，六院研制團(tuán)隊(duì)克服試驗(yàn)系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)難度極大、準(zhǔn)備周期緊張等困難，圓滿完成泵后擺液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)四機(jī)并聯(lián)點(diǎn)火試驗(yàn)，驗(yàn)證其完全具備了飛行應(yīng)用條件。該發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)總推力超500噸，既是我國液體動(dòng)力發(fā)展史上推力最大、系統(tǒng)最為復(fù)雜的一次發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)，也是國內(nèi)首次大推力液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)四機(jī)并聯(lián)點(diǎn)火試驗(yàn)。該型試驗(yàn)準(zhǔn)備過程中，六院研制團(tuán)隊(duì)先后解決了發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝、煤油分流結(jié)構(gòu)、泵前管路固定與約束等關(guān)鍵技術(shù)難題，完成發(fā)動(dòng)機(jī)專用停放工裝、發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)吊具、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)架、轉(zhuǎn)接架、轉(zhuǎn)接環(huán)、大流量五通分流結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)防火裙支撐結(jié)構(gòu)等十余套專用工裝研制，最終為此次長(zhǎng)征十二號(hào)運(yùn)載火箭首飛成功奠定了堅(jiān)實(shí)的動(dòng)力基礎(chǔ)。

　　近年來，六院研制團(tuán)隊(duì)圍繞高密度宇航發(fā)射任務(wù)的需要，合理優(yōu)化液體動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)芰Σ季?，積極打造適應(yīng)快速敏捷迭代的試驗(yàn)驗(yàn)證能力。以長(zhǎng)征十二號(hào)運(yùn)載火箭首飛使用的大推力泵后擺系列液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)為例，繼2017年首次研制試驗(yàn)成功以來，分別在鳳州試驗(yàn)區(qū)、抱龍峪試驗(yàn)區(qū)、銅川試驗(yàn)區(qū)的四座試車臺(tái)完成點(diǎn)火試驗(yàn)，形成了泵后擺系列發(fā)動(dòng)機(jī)“三地四臺(tái)”試驗(yàn)驗(yàn)證能力，用實(shí)際行動(dòng)彰顯了試驗(yàn)技術(shù)“極速迭代”、試驗(yàn)?zāi)芰?ldquo;極限摸底”、試驗(yàn)工藝“極致改進(jìn)”。

　　本次發(fā)射任務(wù)中，不僅長(zhǎng)征十二號(hào)運(yùn)載火箭的首飛令人矚目，我國首個(gè)商業(yè)發(fā)射場(chǎng)的首秀也備受關(guān)注，在它的建設(shè)過程中，來自六院的“力量”也給予了強(qiáng)力支撐。由六院165所承建的發(fā)射區(qū)加注供氣系統(tǒng)、技術(shù)區(qū)火箭總裝廠房供氣系統(tǒng)、分析化驗(yàn)室等項(xiàng)目圓滿完成了為火箭系統(tǒng)輸送和檢驗(yàn)動(dòng)力能源的重要使命;在發(fā)射場(chǎng)2號(hào)發(fā)射工位建設(shè)中，六院101所圓滿完成國內(nèi)噴水量最大的火箭發(fā)射臺(tái)噴水降噪系統(tǒng)研制任務(wù)，為首發(fā)任務(wù)成功提供了堅(jiān)實(shí)保障。

　　本次任務(wù)建設(shè)籌備期間，海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)經(jīng)歷了超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”的嚴(yán)峻考驗(yàn)，六院人同心協(xié)力，分秒必爭(zhēng)，全力投入到臺(tái)風(fēng)后各項(xiàng)產(chǎn)品的狀態(tài)恢復(fù)工作中，以有效的應(yīng)對(duì)措施和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量保證了項(xiàng)目進(jìn)度，圓滿經(jīng)受住了超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)，生動(dòng)詮釋了“風(fēng)雨同舟，共克時(shí)艱”。

　　后續(xù)，六院將持續(xù)全面學(xué)習(xí)貫徹黨的二十屆三中全會(huì)精神，深入學(xué)習(xí)落實(shí)集團(tuán)公司第九次工作會(huì)議部署要求，貫徹落實(shí)“技術(shù)極限摸底、研發(fā)極速迭代、產(chǎn)品極致改進(jìn)”的研發(fā)創(chuàng)新理念，構(gòu)建適合于液體動(dòng)力高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新體系，加快以“八年九機(jī)”為代表的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制和應(yīng)用，切實(shí)保障可重復(fù)使用火箭和重型運(yùn)載火箭為代表的航天重大工程的研制需求，為支撐航天強(qiáng)國建設(shè)持續(xù)貢獻(xiàn)六院液體動(dòng)力的澎湃力量。