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航天科技一院211厂大推力氢氧发动机研制实现跨越
来源:中国航天报     日期:2017/02/07    字体:【】【】【

2016年11月,长征五号火箭成功首飞,全新研制的芯一级、芯二级发动机圆满完成使命,标志着我国已全面掌握大推力氢氧发动机研制技术,跻身国际先进行列。

这是我国目前推力最大的新一代运载火箭主动力装置。航天科技集团一院211厂800多名研制人员,15年风雨兼程,实现了火箭推力由8吨到50吨的跨越。

与氢氧发动机的不解情缘

从8吨到50吨,中国向航天强国跨进了一大步。作为国内唯一的氢氧发动机制造企业,推动氢氧发动机制造技术的不断进步是211厂肩上沉甸甸的责任与使命。

从2000年年初开始,211厂通过国家支持及自主投入,进行能力补充与建设;深入分析大推力氢氧发动机产品制造模式特点,建立泵阀制造等数字化柔性生产线;梳理关键工艺技术,集智攻关,先后攻克83项关键技术,形成了45项专利成果。

如今,211厂已形成集铸造、锻造、钣金、机加、热处理、表面处理、焊接、试验、装配测试为一体,工艺全面、设备完善的氢氧发动机制造平台,氢氧发动机制造能力位居国内第一。

从零起步实现飞跃

为实现足够大的火箭推力,长五芯一级、芯二级发动机在尺寸、材料、结构上都有很大改变,因此必须拿出全新的制造工艺。15年攻关,该厂从“零”开始,缔造了多个行业传奇。

在长五发动机立项前,211厂便开始了相关预研工作。2001年,长五发动机设计方案确定,但芯一级发动机的尺寸、厚度等都要比预研产品大出很多,设备加工吃力出现抖动,产品型面不贴胎……研制工作遇到始料未及的问题。设计师们每进行一次问题分析,就讨论出一项应对措施。就这样,历时3年多,他们终于拿出了国内最大尺寸的推力室旋压产品。

异种金属经过高温焊接后,易产生裂纹缺陷,一直是焊接领域的难题。而长五推力室上需要焊接的异种材料有8种,是整个长五火箭涉及材料最多、焊接最复杂的部分。选用什么样的焊接材料成为连接异种金属的关键。历时1年多,该厂终于确定了合适的焊接材料。在拉伸试验过程中,即便母材拉杆断了,焊接接头依然安然无恙。

仅用一年时间,该厂就取得了电火花新技术从理论研究到工程化应用的惊人成果,突破了涡轮盘转子新结构无法加工的瓶颈;在摇摆软管焊缝质量堪忧的紧要关头,研制人员从产品结构上找到问题关键,解决了摇摆软管的质量问题……15年间,无数次山重水复,无数次柳暗花明,换来大推力氢氧发动机技术水平的飞跃。

艰苦奋斗 诠释航天精神

211厂氢氧发动机研制团队在职人员共计812人,他们从事不同专业工作,却有着一致的工作理念:艰苦奋斗、无私奉献、大力协同……为确保任务完成,他们将航天精神发挥到了极致。

长五双机发动机需要在天津厂区装配。2014年初夏,天津又热又潮,封闭的厂房没有空调,发动机总装人员穿着从头到脚武装严实的工作服工作。有一次为抢进度,零件一送回来,师傅们便马不停蹄地工作。为了尽可能地少出汗,不影响总装质量,他们干10分钟便换另一个人。

距离交付日期还有4天,总长200多米的电缆还在等着包缚,而发动机总装工作已进入关键的系统试验阶段,装配师傅们根本抽不开身。情急之下,总装人员将电缆运回北京,临时组织工艺、检验人员,从当晚7点开始,连夜赶制。凌晨3点,电缆包缚完成,早上8点半,这群人又坐上班车赶赴天津,继续完成电缆组装测试的使命。

由于产品技术状态更改频繁,为减少状态更改带来的进度影响,211厂边研制边生产,把工艺工作深入到型号研制的各个环节;为减少产品在京津两地周转,职能部门会同生产车间按制造流程制定实施计划,明确各环节计划节点,实现产品周转的无缝对接……为保证型号进度,每个部门、每个人都付出了最大的努力。

大火箭成功发射,填补了我国大推力无毒无污染液体火箭的空白,而211厂又将奔赴新的远方。(宁丽红)

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