2024年11月30日22時25分，長征十二號運載火箭在海南文昌我國首個商業(yè)發(fā)射場首飛成功，航天科技集團六院為本次發(fā)射用火箭提供了全部動力，包含一級、二級共6臺發(fā)動機，輔助動力系統(tǒng)16臺推力器及相關配套產品，特別是六院研制的130噸級泵后擺補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機的首飛，是本次發(fā)射任務的關鍵環(huán)節(jié)和一大亮點。

　　本次發(fā)射任務，實現(xiàn)了我國火箭發(fā)動機單模塊內推力最大構型首飛、130噸級泵后擺補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機首飛、二級雙機并聯(lián)液氧煤油發(fā)動機兩次啟動狀態(tài)首飛、液氧煤油發(fā)動機推進劑——煤基航天煤油在長征系列運載火箭的首次使用，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)射場也迎來首秀閃耀登場。

　　發(fā)動機產品 “更小巧”+“更強勁”

　　火箭一級由四機并聯(lián)形式的新型高壓補燃循環(huán)綠色發(fā)動機——130噸級泵后擺補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機組成，先進的泵后擺技術首次在大推力發(fā)動機中實現(xiàn)飛行應用。所謂泵后搖擺，是指將搖擺裝置后置，使發(fā)動機在飛行過程中僅搖擺推力室部分就可實現(xiàn)推力矢量變化。相比于傳統(tǒng)方案，有效減小了發(fā)動機輪廓尺寸和重量，在箭體中需求空間減少，可以在不增加箭體直徑的基礎上增加發(fā)動機的數量，提高火箭的有效載荷。除此之外，還降低了搖擺力矩，改善了使用維護性，推力得到提升，可靠性更高。六院研制團隊迎難而上，矢志攻關，突破了大流量富氧燃氣搖擺裝置、總體結構輕質一體化技術、分級起動及調節(jié)技術一系列關鍵和核心技術，實現(xiàn)了發(fā)動機綜合性能的全面提升。四機并聯(lián)，意味著需要把四臺技術成熟的發(fā)動機系統(tǒng)“組合”在一起工作，而不是簡單的“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)的復雜程度。四機并聯(lián)涉及系統(tǒng)間匹配性、多機耦合特性以及力熱承載特性，六院研制團隊通過識別系統(tǒng)匹配性風險，開展發(fā)動機起動同步性、綜合力熱環(huán)境、故障識別與處置方案等評估，通過深入的機理分析和大量的數字仿真，將難點一一突破。

　　火箭二級首次采用了雙機并聯(lián)形式的18噸級二次起動補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機，不同于一級和助推級發(fā)動機相對完善的地面保障條件，該發(fā)動機在攻克高空發(fā)動機兩次起動諸多技術挑戰(zhàn)的同時，還要自身確保必要的保障條件。六院研制團隊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)、多臺單機等研制實踐，通過多輪迭代設計，積累海量數據，充分梳理分析，以此為基礎相繼攻克了多項關鍵技術。

　　發(fā)動機智造 “打破常規(guī)”+“迭代優(yōu)化”

　　多臺發(fā)動機協(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)。面對發(fā)動機并聯(lián)空間緊湊，四臺分機間距離小，與機架對接調整空間有限等挑戰(zhàn)，六院研制團隊憑借豐厚的工藝經驗和三維仿真軟件的熟練應用，在虛擬環(huán)境下進行發(fā)動機并聯(lián)，通過改進工藝裝備、優(yōu)化裝配流程提前將問題規(guī)避;發(fā)動機四機并聯(lián)后需沿寬度不足60毫米的機架橫梁布置百余根管路，六院研制團隊利用三維模型應用數控彎管機彎管，數控彎制率達90%以上，極大提高了彎制效率和精度;面對全新狀態(tài)的發(fā)動機，六院研制團隊將發(fā)動機的裝配流程從“覆蓋全面”到“聚焦重點”，將發(fā)動機裝配的全流程方案、技術風險分析、人員操作安全等問題逐一統(tǒng)籌策劃，確保了發(fā)動機的順利裝配。

　　面臨全新的發(fā)動機，全新的火箭，全新的發(fā)射場，保證一次成功任務艱巨。六院產品保證部門牽頭對配套發(fā)動機進行全面的風險識別與控制工作，經過多輪次迭代更新，為發(fā)動機順利研制保駕護航，并按照各級要求，組織對配套發(fā)動機生產過程開展全面質量復查和評審，特別是針對易錯難操作措施落實、多媒體記錄及超差補焊焊縫相關質量文件和X光底片進行再審查再確認工作，確保產品狀態(tài)可靠，有效保證了發(fā)動機質量。

　　發(fā)動機試驗 “攻克難題”+“能力提升”

　　發(fā)動機上天之前，還需要對發(fā)動機并聯(lián)方案進行“全面體檢”，充分驗證泵后擺系列發(fā)動機多機工作的協(xié)調性和最大力熱環(huán)境下的工作可靠性。2024年4月28日，六院研制團隊克服試驗系統(tǒng)復雜、技術難度極大、準備周期緊張等困難，圓滿完成泵后擺液氧煤油發(fā)動機四機并聯(lián)點火試驗，驗證其完全具備了飛行應用條件。該發(fā)動機并聯(lián)總推力超500噸，既是我國液體動力發(fā)展史上推力最大、系統(tǒng)最為復雜的一次發(fā)動機點火試驗，也是國內首次大推力液氧煤油發(fā)動機四機并聯(lián)點火試驗。該型試驗準備過程中，六院研制團隊先后解決了發(fā)動機吊裝、煤油分流結構、泵前管路固定與約束等關鍵技術難題，完成發(fā)動機專用停放工裝、發(fā)動機翻轉吊具、發(fā)動機動架、轉接架、轉接環(huán)、大流量五通分流結構、發(fā)動機防火裙支撐結構等十余套專用工裝研制，最終為此次長征十二號運載火箭首飛成功奠定了堅實的動力基礎。

　　近年來，六院研制團隊圍繞高密度宇航發(fā)射任務的需要，合理優(yōu)化液體動力試驗能力布局，積極打造適應快速敏捷迭代的試驗驗證能力。以長征十二號運載火箭首飛使用的大推力泵后擺系列液氧煤油發(fā)動機為例，繼2017年首次研制試驗成功以來，分別在鳳州試驗區(qū)、抱龍峪試驗區(qū)、銅川試驗區(qū)的四座試車臺完成點火試驗，形成了泵后擺系列發(fā)動機“三地四臺”試驗驗證能力，用實際行動彰顯了試驗技術“極速迭代”、試驗能力“極限摸底”、試驗工藝“極致改進”。

　　本次發(fā)射任務中，不僅長征十二號運載火箭的首飛令人矚目，我國首個商業(yè)發(fā)射場的首秀也備受關注，在它的建設過程中，來自六院的“力量”也給予了強力支撐。由六院165所承建的發(fā)射區(qū)加注供氣系統(tǒng)、技術區(qū)火箭總裝廠房供氣系統(tǒng)、分析化驗室等項目圓滿完成了為火箭系統(tǒng)輸送和檢驗動力能源的重要使命;在發(fā)射場2號發(fā)射工位建設中，六院101所圓滿完成國內噴水量最大的火箭發(fā)射臺噴水降噪系統(tǒng)研制任務，為首發(fā)任務成功提供了堅實保障。

　　本次任務建設籌備期間，海南商業(yè)航天發(fā)射場經歷了超強臺風“摩羯”的嚴峻考驗，六院人同心協(xié)力，分秒必爭，全力投入到臺風后各項產品的狀態(tài)恢復工作中，以有效的應對措施和優(yōu)質的產品質量保證了項目進度，圓滿經受住了超強臺風的考驗，生動詮釋了“風雨同舟，共克時艱”。

　　后續(xù)，六院將持續(xù)全面學習貫徹黨的二十屆三中全會精神，深入學習落實集團公司第九次工作會議部署要求，貫徹落實“技術極限摸底、研發(fā)極速迭代、產品極致改進”的研發(fā)創(chuàng)新理念，構建適合于液體動力高質量發(fā)展的創(chuàng)新體系，加快以“八年九機”為代表的液體火箭發(fā)動機的研制和應用，切實保障可重復使用火箭和重型運載火箭為代表的航天重大工程的研制需求，為支撐航天強國建設持續(xù)貢獻六院液體動力的澎湃力量。