中國首次實現液體火箭動力重複使用
點新聞記者今日（14日）從中國航天科技集團六院獲悉，由該院西安航天動力研究所自主研製的某型液氧煤油發動機近日實現重複飛行試驗驗證，標誌着中國首次實現了液體火箭動力的重複使用。據了解，該型發動機於2021年作為某飛行器主動力裝置參加首飛試驗後，經檢測維護，再次裝配並順利完成了此次重複飛行試驗。
世界多國掀火箭重複使用技術發展熱潮
自由進出空間，是航天運輸系統後續發展的主要方向，而發展可重複使用航天運載器是實現自由進出空間的關鍵環節，迫切需要實現技術突破。近年來，隨着美國獵鷹9號火箭重複使用的成熟應用，世界多國正掀起新一輪重複使用技術的發展熱潮。
據介紹，液體火箭發動機作為航天運載器的主要動力裝置，具有性能高、任務適應強、技術難度大、研製周期長等特點，也是航天運載器最複雜的產品之一，因此，其可重複使用成為實現航天運載器重複使用必須突破的關鍵技術之一。
在我國，液氧煤油發動機是新一代運載火箭的主要動力裝置，具有高性能、大推力、無毒無污染等優點。該發動機從設計之初，部組件方案及總體布局就按多次工作的要求開展論證，地面研製試驗實現了單台發動機不下台重複試車8次。「十三五」期間，西安航天動力研究所更是預先開展了多項關鍵技術研究，為液氧煤油發動機重複使用奠定了基礎。
攻克重複使用五大關鍵技術
然而，由於天地工作環境的差異性及各種保障條件的限制，液氧煤油發動機飛行重複點火與地面試驗重複點火不能簡單劃等號。液體火箭發動機可重複使用需要攻克多次點火技術、大範圍變推力技術、力熱防護技術、重複使用狀態評估和檢測維護等五大關鍵技術。
據了解，採用垂直起降的航天運載器都需要發動機具備多次點火能力，而在返回過程中，隨着推進劑餘量逐漸減少，還需要發動機具備大範圍推力調節能力，才能實現減速或地面軟着陸。此外，與一次性使用運載器相比，重複使用運載器返回段的氣動力載荷條件、噴口反流熱流條件等更加苛刻，需要對發動機進行力、熱防護技術研究。而為了實現發動機重複使用工作的可靠性，對返回後的發動機還需要進行狀態評估。在健康狀態評估的基礎上，對發動機進行低成本、短周期的快速檢測維護，將最終體現出發動機重複使用的價值。
據介紹，此次試驗的液氧煤油發動機具備多次起動、低入口壓力起動、大範圍推力調節等功能。通過本次試驗，西安航天動力研究所亦進一步驗證了發動機全任務剖面複雜力熱環境適應性、飛行後回收重複使用的可行性，探索了液氧煤油發動機快速簡化處理方案、檢測維護及健康管理方案，初步建立了液體火箭發動機重複使用設計評估準則，推動了重複使用航天運輸技術的發展和工程應用。
為我國大規模進出太空提供動力保障
液氧煤油發動機從一次飛行使用到兩次飛行使用，為後續我國開展更大推力可重複使用液氧煤油發動機研製積累了寶貴經驗、探索了道路，標誌着中國航天液體動力可重複使用實現了從無到有的突破。西安航天動力研究所所長張曉軍表示，我國液氧煤油發動機首次重複飛行成功，標誌着發動機重複使用技術進入工程應用階段。他們亦將進一步關注發動機的高可靠性、低成本、高性能，持續開展可重複使用技術探索，為中國快速大規模進出太空空間提供堅強動力保障。
（點新聞記者張仕珍 西安報道）
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