探訪中國(guó)航天六院：8年研制9型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的底氣何在？

中新社西安5月30日電 (記者 李純)“火箭動(dòng)力技術(shù)的跨越發(fā)展帶來(lái)了航天科技的重大進(jìn)步。”在中國(guó)航天科技集團(tuán)第六研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)：航天六院)數(shù)字化副總師陳宏玉看來(lái)，航天液體動(dòng)力是運(yùn)載火箭等各類(lèi)航天器的基礎(chǔ)與保障，更是航天技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要支撐。

作為中國(guó)專(zhuān)業(yè)從事液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及空間推進(jìn)系統(tǒng)研制的大型專(zhuān)業(yè)研究院，航天六院近年來(lái)著力建設(shè)“數(shù)字六院”，集智創(chuàng)新攻關(guān)，液體動(dòng)力創(chuàng)新能力和科技自立自強(qiáng)能力得到提升，為推動(dòng)中國(guó)重大航天工程和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的順利實(shí)施提供了動(dòng)力保障。

國(guó)防科技工業(yè)科技創(chuàng)新大會(huì)于5月29日至30日在陜西省西安市舉行。中新社記者近日探訪航天六院時(shí)發(fā)現(xiàn)，“數(shù)字化”已是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的關(guān)鍵詞之一，不僅成為中國(guó)加速推進(jìn)航天動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的底氣來(lái)源，更為火箭液體動(dòng)力系統(tǒng)的未來(lái)注入強(qiáng)大推力。

實(shí)現(xiàn)“八年九機(jī)”底氣何在?

航天六院院長(zhǎng)王萬(wàn)軍指出，為適應(yīng)中國(guó)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的需求，自2021年起，航天六院將利用8年時(shí)間研制9型泵壓式液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，支撐載人登月、深空探測(cè)、天地往返重復(fù)使用運(yùn)輸系統(tǒng)等重大航天任務(wù)實(shí)施。

發(fā)動(dòng)機(jī)是火箭的“心臟”。曾經(jīng)，一款火箭主動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的研制定型需要至少10年時(shí)間，在當(dāng)前中國(guó)使用的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，更不乏研制周期超過(guò)20年的產(chǎn)品。僅用8年研制9型發(fā)動(dòng)機(jī)，提出這份“八年九機(jī)”計(jì)劃的底氣何在?

陳宏玉認(rèn)為，底氣來(lái)源于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。經(jīng)過(guò)幾十年的積累，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)模型已經(jīng)到了成熟應(yīng)用的階段，科研人員能夠以數(shù)字方法替代實(shí)物實(shí)驗(yàn)，以仿真的手段在虛擬世界多輪迭代優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)從“試出來(lái)”到數(shù)字化全流程研制的轉(zhuǎn)變。

“現(xiàn)在我們有底氣說(shuō)，可以用8年的時(shí)間完成9型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，就是因?yàn)槲覀儼堰^(guò)去人積累的經(jīng)驗(yàn)，變成了機(jī)器的代碼和可以執(zhí)行的動(dòng)作，在數(shù)字世界里不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提升性能水平。然后在物理世界中用少數(shù)產(chǎn)品和較短的試驗(yàn)周期，來(lái)完成過(guò)去20年時(shí)間完成的事情?！标惡暧裾f(shuō)。

航天六院研發(fā)部創(chuàng)新發(fā)展中心主任郝智超介紹說(shuō)，這種研發(fā)模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就是航天六院在不斷推進(jìn)“數(shù)字世界多輪迭代，物理世界一次成功”的實(shí)踐。郝智超認(rèn)為，中國(guó)航天未來(lái)可期，最大的“可期點(diǎn)”就是航天液體動(dòng)力的數(shù)字轉(zhuǎn)型、不斷創(chuàng)新。

如何助推“下一個(gè)28年”?

航天六院總經(jīng)濟(jì)師兼系統(tǒng)部部長(zhǎng)王楓告訴記者，從1965年組建到1993年遷至西安，航天六院在山溝里的28年，開(kāi)啟了中國(guó)航天液體動(dòng)力的創(chuàng)業(yè)之路。自1993年到2021年的又一個(gè)28年，航天六院完成了以新一代運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的一系列液體動(dòng)力產(chǎn)品研制，中國(guó)的航天動(dòng)力迎來(lái)創(chuàng)新發(fā)展的重要機(jī)遇期。

下一個(gè)28年，即2021年至2049年，中國(guó)航天動(dòng)力的發(fā)展構(gòu)想將會(huì)是什么樣?

“通過(guò)加速推動(dòng)航天液體動(dòng)力可重復(fù)使用為代表的技術(shù)突破，助力未來(lái)航天發(fā)射從一種昂貴的往返太空的方式，變成一種航班化、低成本的進(jìn)出空間的方式?！蓖鯒鲗?duì)此指出。

王楓表示，液體動(dòng)力的每一次技術(shù)突破，不僅會(huì)給航天事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大變化，也會(huì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。一方面，航天動(dòng)力領(lǐng)域的創(chuàng)新十分注重持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)“小投入能見(jiàn)長(zhǎng)效”。例如，30日當(dāng)天發(fā)射的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭，所使用發(fā)動(dòng)機(jī)的研制工作就始于航天六院的“第一個(gè)28年”，“到現(xiàn)在仍在不斷改進(jìn)和優(yōu)化”。

另一方面，實(shí)現(xiàn)航天動(dòng)力技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，可以帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。例如，航天六院在研制新一代運(yùn)載火箭主動(dòng)力——液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，在攻克了80余項(xiàng)關(guān)鍵與核心技術(shù)的同時(shí)，也帶動(dòng)了50余個(gè)新材料的研發(fā)創(chuàng)新。

陳宏玉也提到，對(duì)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可重復(fù)使用的研究，可用更低成本、更大能力進(jìn)入空間;探索組合動(dòng)力模式，為實(shí)現(xiàn)航班化的天地往返運(yùn)輸?shù)於▓?jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)?！皠?dòng)力技術(shù)有了跨代發(fā)展，航天事業(yè)就會(huì)實(shí)現(xiàn)更大跨越?！?/p>