探訪中國航天六院：8年研制9型火箭發(fā)動機的底氣何在？

中新社西安5月30日電 (記者 李純)“火箭動力技術(shù)的跨越發(fā)展帶來了航天科技的重大進步?！痹谥袊教炜萍技瘓F第六研究院(以下簡稱：航天六院)數(shù)字化副總師陳宏玉看來，航天液體動力是運載火箭等各類航天器的基礎(chǔ)與保障，更是航天技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要支撐。

作為中國專業(yè)從事液體火箭發(fā)動機及空間推進系統(tǒng)研制的大型專業(yè)研究院，航天六院近年來著力建設(shè)“數(shù)字六院”，集智創(chuàng)新攻關(guān)，液體動力創(chuàng)新能力和科技自立自強能力得到提升，為推動中國重大航天工程和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項目的順利實施提供了動力保障。

國防科技工業(yè)科技創(chuàng)新大會于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發(fā)現(xiàn)，“數(shù)字化”已是火箭發(fā)動機研發(fā)的關(guān)鍵詞之一，不僅成為中國加速推進航天動力技術(shù)發(fā)展的底氣來源，更為火箭液體動力系統(tǒng)的未來注入強大推力。

實現(xiàn)“八年九機”底氣何在?

航天六院院長王萬軍指出，為適應(yīng)中國建設(shè)航天強國的需求，自2021年起，航天六院將利用8年時間研制9型泵壓式液體火箭發(fā)動機，支撐載人登月、深空探測、天地往返重復(fù)使用運輸系統(tǒng)等重大航天任務(wù)實施。

發(fā)動機是火箭的“心臟”。曾經(jīng)，一款火箭主動力發(fā)動機的研制定型需要至少10年時間，在當(dāng)前中國使用的液體火箭發(fā)動機中，更不乏研制周期超過20年的產(chǎn)品。僅用8年研制9型發(fā)動機，提出這份“八年九機”計劃的底氣何在?

陳宏玉認為，底氣來源于火箭發(fā)動機研發(fā)模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。經(jīng)過幾十年的積累，火箭發(fā)動機的研發(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)字方法替代實物實驗，以仿真的手段在虛擬世界多輪迭代優(yōu)化，最終實現(xiàn)從“試出來”到數(shù)字化全流程研制的轉(zhuǎn)變。

“現(xiàn)在我們有底氣說，可以用8年的時間完成9型發(fā)動機的研制，就是因為我們把過去人積累的經(jīng)驗，變成了機器的代碼和可以執(zhí)行的動作，在數(shù)字世界里不斷進行結(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)品和較短的試驗周期，來完成過去20年時間完成的事情。”陳宏玉說。

航天六院研發(fā)部創(chuàng)新發(fā)展中心主任郝智超介紹說，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“數(shù)字世界多輪迭代，物理世界一次成功”的實踐。郝智超認為，中國航天未來可期，最大的“可期點”就是航天液體動力的數(shù)字轉(zhuǎn)型、不斷創(chuàng)新。

如何助推“下一個28年”?

航天六院總經(jīng)濟師兼系統(tǒng)部部長王楓告訴記者，從1965年組建到1993年遷至西安，航天六院在山溝里的28年，開啟了中國航天液體動力的創(chuàng)業(yè)之路。自1993年到2021年的又一個28年，航天六院完成了以新一代運載火箭發(fā)動機為代表的一系列液體動力產(chǎn)品研制，中國的航天動力迎來創(chuàng)新發(fā)展的重要機遇期。

下一個28年，即2021年至2049年，中國航天動力的發(fā)展構(gòu)想將會是什么樣?

“通過加速推動航天液體動力可重復(fù)使用為代表的技術(shù)突破，助力未來航天發(fā)射從一種昂貴的往返太空的方式，變成一種航班化、低成本的進出空間的方式?！蓖鯒鲗Υ酥赋觥?/p>

王楓表示，液體動力的每一次技術(shù)突破，不僅會給航天事業(yè)的發(fā)展帶來巨大變化，也會促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。一方面，航天動力領(lǐng)域的創(chuàng)新十分注重持續(xù)改進，實現(xiàn)“小投入能見長效”。例如，30日當(dāng)天發(fā)射的長征二號F遙十六運載火箭，所使用發(fā)動機的研制工作就始于航天六院的“第一個28年”，“到現(xiàn)在仍在不斷改進和優(yōu)化”。

另一方面，實現(xiàn)航天動力技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，可以帶動國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。例如，航天六院在研制新一代運載火箭主動力——液氧煤油發(fā)動機的過程中，在攻克了80余項關(guān)鍵與核心技術(shù)的同時，也帶動了50余個新材料的研發(fā)創(chuàng)新。

陳宏玉也提到，對液體火箭發(fā)動機可重復(fù)使用的研究，可用更低成本、更大能力進入空間;探索組合動力模式，為實現(xiàn)航班化的天地往返運輸?shù)於▓詫嵉募夹g(shù)基礎(chǔ)?！皠恿夹g(shù)有了跨代發(fā)展，航天事業(yè)就會實現(xiàn)更大跨越。”