“好風憑借力，送我上青云”

火箭要沖破地心引力飛入太空，離不開強有力的發動機推動；航天器要在復雜的太空環境中擁有機動能力，更需要能夠適應嚴苛環境的發動機來保障。30年來，航天科技集團六院在研發載人航天“心臟”的征程中，經歷了一條從常規發動機到綠色新動力的發展歷程，走過了一條不斷攀登液體動力技術高峰的艱辛道路。

2022年5月7日，天舟四號貨運飛船與長征七號遙五運載火箭組合體在垂直轉運。新華社發（楊志遠攝）

(相關資料圖)

為“航天員專列”鑄造“心臟”

發動機，是運載火箭和航天器的“心臟”。在載人航天工程啟動后不久，高可靠性、高安全性的大型液體火箭發動機研制就已全面展開。其中，目前我國唯一一型載人運載火箭長征二號F更是被稱為“航天員專列”，將航天員圓滿地送入太空，是所有研制人員的奮斗目標。

在較短時間內，完成火箭發動機10多項技術改進與新研制項目，解決長期研制生產試驗中暴露的薄弱環節和技術難題，并按期交付用于載人航天工程的高可靠性發動機，這是擺在航天六院研制人員面前的挑戰。他們對載人運載火箭液體發動機進行了大量的可靠性增長設計改進、適應性改進，采取一切可以提高可靠性的技術措施，并通過加嚴加難的地面可靠性試車考核，充分暴露發動機的薄弱環節。

研制的道路當然不會一帆風順。1997年3月15日，載人火箭發動機在試車過程中，氧化劑泵發生了爆炸。問題究竟出在哪里？一時間，查圖紙、查資料、查數據，做分析、做仿真、做試驗，研制團隊夜以繼日連續奮戰了三個月，終于找到了故障原因，并成功排除。

1999年11月20日，隨著一聲“點火”口令，橘紅色的火焰從火箭尾部急速噴射而出，伴隨著震耳欲聾的巨大轟鳴聲，我國高性能高可靠性的大型液體火箭發動機推舉著神舟一號無人試驗飛船飛向太空，標志著我國載人航天工程取得了重大突破。

后續，研制團隊不斷以更高標準、更嚴要求開展長二F火箭發動機的研制交付。同時，神舟飛船的姿軌控發動機、空間推進系統、生保系統等產品中，也有液體動力技術的應用。

2022年11月26日，由我國自主研制的130噸級重復使用液氧煤油補燃循環發動機成功完成首次試車。圖為正在測試的火箭發動機。（視頻截圖）

液體發動機核心技術持續突破

長征五號B運載火箭，自出生起就肩負著建設空間站的重任。其使用的發動機，均為航天六院自主研制的新一代大推力綠色無毒無污染液體火箭發動機——8臺120噸推力的液氧煤油發動機，以及2臺50噸的氫氧發動機。

而早在1985年，航天六院前身067基地主任張貴田就曾明確提出，我國長征系列常規火箭的推力小，循環方式落后，性能低，采用偏二甲肼等有毒、有污染的推進劑，與世界先進國家相比有很大差距。中國航天要想在未來世界占有一席之地，就要盡快研制新一代無毒無污染綠色環保火箭發動機，而且要高起點，高標準，向國際一流水平看齊。

液氧煤油發動機的研制就此起步。但發動機技術是錢也買不來的，液體火箭發動機的研制歷來屬于國際“尖端”，120噸級液氧煤油發動機所采用的高壓補燃循環系統，更可謂是世界航天動力領域的“珠穆朗瑪峰”。

而在研制初期，液氧煤油發動機進行的4次整機試車，有2次起動不正常，另外2次燃氣系統燒毀。張貴田卻鼓勵大家：“液氧煤油這種推進劑我們是第一次接觸，補燃循環方案是第一次采用，自身起動方式更是第一次研究，這么多新技術，哪能不交點學費？”后續，80多個技術難關一一攻克，2002年5月，液氧煤油發動機第五次整機試車終于圓滿成功。

2012年7月29日，120噸級液氧煤油發動機在極限環境下試車成功，標志著我國成為世界上第二個完全掌握液氧煤油高壓補燃火箭發動機核心技術的國家。

541臺發動機托舉空間站建造

當然，大推力氫氧發動機的研制過程并不平順。作為典型的低溫發動機，其工作前要利用液氫和液氧將發動機各類部件的溫度預冷至大約零下180攝氏度或零下250攝氏度，同時還要保證液氧和液氫在發動機內部的穩定輸送。

50噸大推力氫氧發動機整機在一次長程熱試驗中，發動機推力室出現了結構破壞，故障現象前所未見。隨后連續3臺發動機、3次熱試驗，問題依舊，并伴隨著越來越嚴重的燒蝕。面對前所未有的挫折，研制人員必須從浩如煙海的實驗數據中抽絲剝繭，捕捉到問題根源，這一找就是一年半。通過多項綜合改進措施，終于撥開了推力室上籠罩的迷霧。

2020年5月5日，長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，在文昌航天發射場點火升空，實現空間站階段飛行任務首戰告捷。在空間站建造階段，航天六院研制的全系列動力系統共為火箭、飛船及空間站各艙段提供了541臺發動機，實現了穩妥可靠的強勁推舉。

作為我國航天液體動力“國家隊”，航天六院創新攻關的腳步不停。用于我國新一代載人火箭二級動力裝置的大推力液氧煤油發動機300秒長程試車取得圓滿成功，該發動機已完成3次共650秒的試車，標志著該型發動機關鍵技術取得重大突破，為我國新一代載人火箭的順利研制奠定了基礎。

標題出自清·曹雪芹《臨江仙·柳絮》

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