“胖五”發(fā)動(dòng)機(jī)研制:突破“卡脖子”不怕失敗
發(fā)射問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭,,主要承擔(dān)我國(guó)空間站艙段的發(fā)射任務(wù),,它也是我國(guó)近地軌道運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭,。它強(qiáng)大的動(dòng)力來(lái)源就是發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)是火箭的“心臟”,,是火箭技術(shù)含量最高,、難度最大的部件之一。長(zhǎng)五運(yùn)載火箭采用液氫液氧以及液氧煤油作為燃料,,這是當(dāng)今世界航天發(fā)射的主流技術(shù),,也是一個(gè)國(guó)家成為航天強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志之一。
航天科技集團(tuán)六院西發(fā)公司型號(hào)系列總工藝師張和平:這就是長(zhǎng)征五號(hào)用的發(fā)動(dòng)機(jī),,長(zhǎng)征五號(hào)一共用了八臺(tái)120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),。這個(gè)上面有許多新材料,典型的就是說(shuō)在燃燒部分用的是高溫合金,。
高溫合金被稱(chēng)為“先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)基石”,。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后,,最高溫度達(dá)到3000℃,,在這樣的高溫高壓富氧環(huán)境下,普通材料瞬間就會(huì)被燒成一堆廢渣,,在實(shí)施綜合降溫措施后,,高溫合金卻依然能夠保持穩(wěn)定。2000年,,國(guó)家正式立項(xiàng),,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入工程研制,首先要解決的就是研發(fā)高溫合金,。負(fù)責(zé)技術(shù)的主管單位從事材料研發(fā)應(yīng)用有幾十年的經(jīng)驗(yàn),,信心滿(mǎn)滿(mǎn),然而他們研發(fā)的葉盤(pán)剛上試車(chē)臺(tái)幾秒鐘,,大家就傻眼了,。
中國(guó)鋼研科技集團(tuán)高納公司科技委副主任趙光普:最早試車(chē)的時(shí)候,因?yàn)閷?duì)工藝參數(shù)也不掌握,,我們也心里沒(méi)底,,所以試的時(shí)候只要工藝參數(shù)稍不對(duì)一些,那材料兩三秒鐘就像天女散花一樣就沒(méi)了,。
中國(guó)鋼研科技集團(tuán)特殊鋼研究院副所長(zhǎng)蘇杰:我們?cè)?jīng)遇到過(guò)同樣的原材料,、同樣的爐子,前后煉了兩爐,,有一爐合格,,有一爐就不合格,所以可見(jiàn)它的工藝窗口確實(shí)很窄,。
突如其來(lái)的失敗讓大家高漲的熱情瞬間降到冰點(diǎn),,國(guó)外專(zhuān)家甚至說(shuō),,即使中國(guó)人能把液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)出來(lái),也無(wú)法制造出來(lái),。國(guó)外專(zhuān)家的話(huà)并非沒(méi)有道理,,作為主任設(shè)計(jì)師的葛李虎跟同事估算,發(fā)動(dòng)機(jī)需要的新材料達(dá)30多種,。