
中国航空发动机集团简介、直属单位与主营业务
2022年04年24日
北京航天动力研究所 2025-02-12
2025年2月11日,中国航天科技集团六院北京航天动力研究所研制的YF-75DA发动机助力长征八号甲运载火箭完成首飞。长征八号甲火箭是在长征八号火箭的基础上,针对中低轨星网组网发射需求改进研制的,助力其成功发射的芯二级YF-75DA发动机是在YF-75D发动机基础上进行优化改进而来。在本次任务中,长八甲火箭顺利将卫星互联网低轨02组卫星送入预定轨道,这既是新火箭的首飞,又是YF-75DA发动机的首飞,还是星网某轨任务的首飞,意义重大。
为了更好地拥抱商业发射市场,针对总体需求,YF-75DA发动机围绕推力提升、闭式增压、使用维护等方面进行了优化,突破了多项关键技术,为发射任务提质增效。
推力提升,重量减轻,提高运载能力。根据总体载荷需求,YF-75DA发动机推力需要在YF-75D发动机基础上提升超过10%。为了实现大幅度的推力提升,研制团队进行了结构和系统设计优化,并对组件适应性和安全性开展了全面的仿真分析和试验验证,确保发动机可以高可靠工作。推力提升了,重量也在做减法。对于上面级发动机而言,发动机重量减轻多少,卫星载荷就能增加多少。研制团队通过系统级优化设计,减轻了发动机重量,大幅提升了推重比,提高了火箭的有效运载能力。
闭式增压,降耗提能。为最大提升运载效能,降低推进剂消耗,减轻结构重量,将开式增压优化为闭式增压,通过闭环控制,将发动机流量和贮箱压力控制在规定的范围内。因此,研制团队进行增压子系统设计优化,保证增压效果,节省消耗,提高效能。
提高使用维护性,安全性更高。面对总体在使用维护方面的高要求,研制团队优化了系统和工作流程,减少靶场工作,设计自锁控制阀,提高可靠性。通过远程控制技术,避免了人员在发射前上塔工作,进一步提高了安全性。
商业发射必须要节省成本,既要用尽量少的产品,开展尽量少的试车,又要覆盖所有的研究内容,还要达到可靠性要求。高标准的“既要又要还要”着实让研制团队伤脑筋。
面对困难,迎难而上。“细致,再细致一点,办法总比困难多!”研制队伍积极思考、主动作为,不断提升创新意识。通过大量的仿真计算、迭代分析,并对海量试验数据的仔细挖掘,制订了优中选优的试验方案,考核到尽量多的研究项目,将每一次试验都做到极致拉偏,在极致拉偏和可靠试验之间寻找契合点,既验证了各项试验目的,又摸到了更多边界。
强化风险意识,严控质量安全。创新是有风险的,这就必须要求我们前期的工作必须做到极致。研制团队以更高的标准、更严的要求投身到各项工作中,秉承“数字世界反复迭代,物理世界一次成功”的工作理念,研制团队在每一次试验前都进行了大量的设计计算和仿真分析工作,并精准制定试验方案,降低试验风险。此外,在组件设计上使用较为成熟的组件,在现有的基础上实现新的功能。研制期间,所有试验均一次成功,有力控制了研制成本。
YF-75DA发动机研制周期短,试验项目多,两年多的时间内,需要完成所有组件和系统级试验,并保障动力系统试车、商业发射场合练、靶场首飞工作的顺利开展,时间紧、任务重。研制队伍团结协作,攻坚克难,力保成功。
动力系统试车,恰逢严寒暴雪。试验队员迎雪而战,始终有一股力量在支撑着他们,就是要为试验的圆满成功保驾护航。试验台零下10多度的低温导致一些测试设备无法工作,却抵挡不住试验队员的步伐,他们在寒风暴雪中一站就是几个小时,用热水袋焐热设备后赶紧投入工作;两个多月的工作量被压缩到一个月内完成,经常干到凌晨,没有人叫苦没有人喊累,每天15、16个小时的忘我工作,即使冻透了棉衣棉鞋,即使过了饭点饭菜早已凉透,心中却始终充满着火热;非常驻人员为了保证试验进度,一个电话一声令下,自己便开车往返在试验场所之间......他们用实际行动诠释了特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的航天精神,他们用坚守、用努力、用付出,绘就了寒冬里一道美丽的风景线。
鉴定试车和商发合练同步进行。有些同志需要在海南和北京两地奔波,非常辛苦。鉴定试车研制周期紧,任务重,研制团队放弃了周末,连续奔波于车间、办公室、试验站之间,连轴转长达一月有余。经常是上午试车、下午分析数据、晚上开会讨论制定下一次试车方案和工作计划。尽管工作强度极大,大家却毫无怨言,每个人眼中都闪烁着坚定的光芒,那是对攻坚克难的执着,对完成任务的决心。正是凭借着这股子拼搏精神,大家齐心协力,圆满完成了鉴定试车,达到了各项试车目的。
靶场首飞,任务重大。火箭是新的,发动机是新的,接口是新的,地面系统是借用的,所有环节都需要匹配。为了确保首飞圆满成功,试验队员在操作上一丝不苟,每天都会对第二天的工作进行深入学习和全面预想。在测试过程中,他们严格遵循细则要求,每一步操作都慎之又慎,每项数据都认真确认,不放过丝毫隐患。“成功是差一点点失败,失败是差一点点成功”这是航天领域中流传甚广的谚语。颗颗螺钉连着航天事业,小小按钮维系民族尊严,队员们始终一丝不苟、严谨细致,确保首飞成功。
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