当“火箭发动机”遇到“数字化”

　　今年,我国计划实施近70次宇航发射,有望再次刷新纪录。高密度的发射对火箭的整体要求近乎苛刻,中国航天如何做到高密度发射下的高成功率?今天的《一线调研实干见闻》,我们就去火箭的“心脏”航天发动机研制团队看一看。

　　设计

　　从“十年一箭”到“八年九机”的秘诀

　　春节刚过,记者就来到了位于西安的航天科技集团六院,这里是我国液体火箭发动机的研制中心,为我国所有的长征系列运载火箭提供动力。

　　记者:你们这个室就是负责面向未来的一些发动机研制的?

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:没错,我们就是面向我国重大航天任务需求。

　　记者:抓总研制。

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:对,世界水平的发动机。它就是我们的第一款。

　　记者:这款发动机的设计是全数字化了。

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:全数字化了。

　　赵剑说的这款发动机就是500吨级液氧煤油发动机,这是我国目前在研推力最大的液体火箭发动机,去年底,首次整机试车就取得圆满成功。

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:这发动机从零开始到真正的第一次系统级的热试车,大概是花了4年时间,包括设计到生产加上实验。

　　记者:这个速度是跟之前相比是不是已经很快了?

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:像这么大一个发动机,我举个例子说,咱们现在的120吨发动机,就目前空间站的主动力发动机,它从零开始到真正试车,大概就是以10年为周期。

　　赵剑说,研制时间大幅度缩短,是因为他们在一开始设计的时候就引入了数字化,按照以往的设计模式,需要手绘设计图,工厂再出工艺图,再交给工人去加工。一有改动,所有的流程就要重新来一遍。

　　赵剑告诉记者,现在航天重大任务中,都要求质量高、周期短、成本低,过去的手工制图已经无法适应了。为此,院里启动了数字化转型,自主研发了“郁金香”模型库,以往凭设计师个人经验无法想象的设计方案,在仿真模型的计算下都可以实现。

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:我所有的尺寸图纸全是三维呈现,全是整个真实地在这里体现出来,包括它的公差,包括粗糙度,包括这个位置入口,包括加工尺寸。

　　记者:这是传感器是吧?

　　航天科技集团六院11所重型发动机副主任设计师赵剑:对。相对原来的方案减了50%重量。如果让你设计,你肯定不会这么设计,想象不出这里把它凹进去对吧?这里凹进去,然后再把它长出来,你是想不出来的,这都是算出来的。

　　赵剑说数字化模型算出来的结果,让发动机研制效率提高了几十倍,设计完成之后,还可以通过仿真试车来一遍一遍验证结果。