2016年6月25日20時,我國目前運載能力*大的火箭——長征七號運載火箭在海南文昌航天發(fā)射場一飛沖天,刷新了中國航天事業(yè)史上多個紀(jì)錄,掀開了中國火箭發(fā)展新的篇章。作為國防軍工重要的新材料研發(fā)和生產(chǎn)基地,中國鋼研為長七發(fā)動機提供了多種關(guān)鍵金屬新材料,助力其遨游太空!
“新動力”是此次發(fā)射任務(wù)的*大亮點之一,十臺發(fā)動機全部采用擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的綠色、無毒、無污染的液氧煤油發(fā)動機。這種發(fā)動機將火箭近地軌道運載能力從不到9噸提升到了13.5噸,為我國航天工程空間實驗室任務(wù)提供了強大的動力基礎(chǔ),將逐步替代傳統(tǒng)中型運載火箭系列,承擔(dān)80%發(fā)射任務(wù)。
中國鋼研,作為我國金屬新材料研發(fā)基地、冶金行業(yè)重大關(guān)鍵與共性技術(shù)的創(chuàng)新基地、國家冶金分析測試技術(shù)的權(quán)威機構(gòu),為國民經(jīng)濟建設(shè)、國防軍工發(fā)展和鋼鐵工業(yè)的強盛做出了重要貢獻。
一、火箭發(fā)動機心臟——渦輪盤
高納公司承擔(dān)了長七火箭發(fā)動機的心臟——渦輪葉盤和全部熱端部件的研制任務(wù)。從1997年關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)開始,鋼研高納針對液氧煤油發(fā)動機獨有的苛刻服役條件,發(fā)明了液氧煤油發(fā)動機專用渦輪盤材料,該合金在保證熱強性的前提下,突破性地解決了多種問題,從而成就了液氧煤油發(fā)動機強勁的動力源泉。
解決了材料研制問題,又經(jīng)過多系列研究,解決了制造和焊接難題,完成了核心部件整體渦輪葉盤和全部熱端部件研制任務(wù)。所有材料和零部件通過了多次試車考核,表現(xiàn)出了*的服役能力,滿足了我國液氧/煤油高壓補燃火箭發(fā)動機關(guān)鍵材料需要。
二、發(fā)動機主體材料——高強不銹鋼
鋼鐵研究總院(中央研究院)作為液氧煤油發(fā)動機用材料*重要的承研單位,其研發(fā)的高強不銹鋼是長七火箭發(fā)動機的主體材料。研發(fā)團隊攻克道道難關(guān),研制的系列材料力學(xué)性能均達到或超過國際同種材料水平,成功解決了我國液氧煤油高壓補燃發(fā)動機關(guān)鍵用材從無到有的問題。
研發(fā)團隊還針對地處低緯度地區(qū)的海南文昌航天發(fā)射場“高溫、高濕、高鹽霧”的特殊氣候環(huán)境,對高強不銹鋼的腐蝕行為和防護措施進行了系統(tǒng)、全面的研究。研究團隊于海南選取與文昌氣候環(huán)境接近的瓊海、萬寧地區(qū),進行了暴露模擬試驗,系統(tǒng)掌握了發(fā)動機材料及構(gòu)件的腐蝕規(guī)律及其主要影響因素,提出了加強腐蝕防護的關(guān)鍵工藝措施。這一研究成果獲得了航天六院的高度認(rèn)可,為液氧煤油發(fā)動機適應(yīng)海南文昌基地的發(fā)射任務(wù)作出了重要貢獻。
三、姿態(tài)控制和制導(dǎo)——能源伺服和慣導(dǎo)組件
鋼鐵研究總院(中央研究院)作為中國運載火箭技術(shù)研究院的長期*供應(yīng)商,所生產(chǎn)的材料,一部分應(yīng)用在長征七號三級伺服機構(gòu)上。數(shù)字伺服機構(gòu)與發(fā)動機一起構(gòu)成各級推力矢量控制系統(tǒng),跟隨電子指令運動,對火箭進行姿態(tài)控制。一部分應(yīng)用在姿態(tài)控制的激光捷聯(lián)慣導(dǎo)組件中。慣導(dǎo)組件作為捷聯(lián)慣性系統(tǒng)的核心部件,在運載火箭控制系統(tǒng)中負(fù)責(zé)測量箭體相對空間的速度和加速度,經(jīng)過坐標(biāo)變換和計算機計算后,可得到箭體的各種導(dǎo)航信息。
作為我國新一代中型運載火箭的基本型,長征七號火箭肩負(fù)著技術(shù)進步和更新?lián)Q代的歷史重任,下一個目標(biāo)是重型火箭發(fā)動機。這將會要求發(fā)動機性能有數(shù)倍的提升,因而對各種材料和零件都提出了更高的要求,中國鋼研將會以雄厚的技術(shù)積淀和創(chuàng)新能力迎接新的挑戰(zhàn),與業(yè)界同仁攜手為我國航天事業(yè)貢獻自己的智慧和力量,見證一個又一個中國航天奇跡!