资讯首页   焦点新闻   国内新闻    国际新闻   产经新闻    深度解读    技术前沿   航天政策法规     视频    

我国航天发展需要更强“动力”——专访液体火箭发动机专家张贵田院士(上)

时间:2016年12月14日 信息来源:《中国航天》 点击: 【字体:

张贵田,中国工程院院士,国际宇航科学院院士,液体火箭发动机专家,我国液体火箭发动技术的主要开拓者和技术带头人之一。40多年来,张院士一直从事液体火箭发动机的研究和设计工作,在国内率先提出用液相分区方法解决发动机不稳定燃烧的难题;主持研制成功的高空发动机、双组元微型发动机均填补了国内空白。张贵田院士曾先后担任了多种战略导弹和“长征”系列运载火箭发动机的技术负责人,在我国液体火箭发动机技术方面做出了系统性、创造性的重大贡献。在中国航天事业创建60周年之际,《中国航天》杂志专访了张贵田院士。


记者:航天六院液氧煤油发动机研制团队曾荣获“201 5年度科技创新团队”。请您谈谈团队是如何攻克新一代大推力液氧煤油发动机技术的,攻克这项技术的重要意义是什么?

张贵田:20世纪80年代中期,我们开始考虑研制新型大推力液体火箭发动机的问题。液体火箭发动机的优势在于,第一,性能比较好;第二,推力可控可调节,发生故障可以避免更大的灾难;第三,经济便宜、无毒无污染。但是,到底液体发动机应该如何发展,专家们的意见最初没有统一,存在分歧。实施863计划以后,关于航天动力的发展问题显得越来越迫切。从长远来看,我国航天要想不断向前发展,运载火箭发动机必须要有突破,应该研制烃类发动机,包括液氧煤油、液氧甲烷、液氧丙烷。我们曾对这几种推进剂做过理化性能测试、传热试验及燃烧试验。80年代末90年代初,中俄关系有了一定好转,我们在对俄罗斯液体发动机研制情况进行考察之后,最后确定研制高性能液氧煤油发动机。新一代大推力液氧煤油发动机研制成功的意义在于:首先,它是绿色环保发动机,代表着航天未来发展方向。其次,该发动机已经在长征六号和长征七号火箭上得到了飞行验证,今年还将在长征五号火箭上飞行,它的成功飞行使中国航天的运载能力大大提升。第三,从发动机本身来说,大推力液氧煤油发动机的研制成功使我国的发动机技术上了一个新的台阶,具有里程碑意义,为液氧煤油发动机的未来发展打下了坚实的技术基础。第四,该发动机的研制成功,带动了相关技术的发展,特别是对民用航天来说,带动了材料、密封等技术的发展。第五,在军民融合发展战略下,液体发动机的很多技术应用到石油、化工、传热、热工、流体等一些工业领域,发挥了很大作用。第六,通过液氧煤油发动机的研制,培养了一批技术骨干,这些技术骨干现在已经能独立承担任务,并把生产高质量大推力发动机的研制体系、试验设施、生产设备建立了起来。


记者:您曾参与长征一号运载火箭的研制工作。请您谈谈,在当时非常艰苦的条件下,技术人员如何保证东方红一号卫星的成功上天?

张贵田:长征一号火箭和东方红一号卫星的成功研制和发射升空,是我国航天事业发展的重要里程碑。在火箭发动机研制过程中,我国物质条件匮乏,科学技术基础薄弱,还受到大环境的影响。当时正处在文革时期,研制工作受到一些干扰和中断,如何在这种情况下推进发动机的研制是当时面临的大问题。作为一名技术人员,我的感受是,要敬业,要有奉献精神,即使面临一系列困难,但是愿意为航天事业奉献自己的力量。长征一号火箭一级和二级采用的是东风导弹4 l中圈航是!fll 6I:讯1Il姆的发动机,很多研制工作从1961年就开始了,一直到1970年火箭发射。因为长征一号火箭的上面级发动机属于高空发动机,高空发动机包含了一些新技术。比如高空点火,会不会引起推进剂燃烧时爆炸,推进剂所受的压力,表现出的特性如何?由于当时我国没有条件进行高空点火试验,只能在真空罐里进行试验,看看两种液体相撞之后的燃烧爆炸情况如何。因此在发动机高空点火这个问题上,我们做了大量工作。又如高性能大喷管的研制,推进剂燃烧产生热能之后,如何将热能尽可能地变成动能,这就需要研制一个高性能大喷管;如果采用一般材料,一方面质量大,会浪费更多的推进剂,另一方面会扛不住压力。最初我们考虑采用钛合金,但是在当时的技术条件下实现热成形比较困难,最后采用了玻璃钢烧蚀材料。


记者:50多年来您一直从事我国火箭发动机的研制工作。我国火箭发动机技术经历了几个发展阶段?取得了哪些重要成果?

张贵田:我觉得,我国火箭发动机技术主要经历了三个发展阶段。第一个发展阶段是仿制和改进阶段,当时我国引进苏联的导弹及其发动机,在此基础上进行改型,研制出了东风二号。第二个发展阶段是自行设计阶段,当时包括苏联在内对我们实施封锁,没有可以借鉴的东西,完全依靠我们自己的力量完成发动机的研制。由于坚持了自力更生、艰苦奋斗的指导思想,我国的发动机有了自己的知识产权。东风系列导弹都是在这个阶段研制成功的。第三个阶段是创新提高阶段,研制了新型液氧煤油、液氢液氧发动机。总的来说,我国液体火箭发动机的研制是不断地坚持“以我为主、以国家需要为主”的原则发展起来的。

 

(作者:徐菁)
返回顶部