从1995年应用于大型运载火箭的液氧煤油发动机和液氢液氧发动机正式进入项目预研阶段 , 到2016年长征五号首飞 , 中国之一枚大型火箭已经走过了30年的发展历程 , 一代人从少年成长为青年 。
57岁的王卫斌说 , YF-77是中国研制的之一台大推力液氢液氧发动机 , 瞄准推力是当时现役氢氧发动机的9倍 , 技术跨度大 。多年来 , 我们克服了许多困难 , 包括技术、人才、资金和条件.....事情很多外人是理解不了的 。
2018年11月地面试验失败后 , YF-77发动机研制团队开始了第二次归零 , 开展了一系列理论计算、试验验证等工作 。与此同时 , 发动机产品的生产、交付、测试和优化并行进行 , 一切都有条不紊 。
大家觉得故障位置应该是对的 , 在于氧气涡轮泵的局部结构 。
北京十一所涡轮泵设计部主任金解释说 , 发动机启动后 , 涡轮泵可在一秒钟内达到工作速度 。高温高速下 , “从开裂到断开 , 就是一眨眼的事” 。很快 , 涡轮泵的局部结构被破坏 , 发动机关闭 。
在这种理解下 , 第二次调零按计划进行 。一个周末 , 王卫斌一反常态地对吴平说:“我们去散散步 , 换换脑子 。”自从漫长的归零制开始以来 , 这是王卫斌之一次邀请他的妻子 。两个人在小区外的街上走来走去 。
第二次归零于2019年4月结束 。用设计师的话来说 , 涡轮泵这次经历了“巨变” , 其实就是对其局部结构的修改 。大家信心满满 , 必胜势在必行 。长征五号遥三火箭的发射也定于2019年夏天 。
改进的发动机已经试验了三次 。前两次一切正常 , 离成功只有一步之遥 。在最后一次试运行中 , 氧气涡轮泵仍然出现了裂纹 , 导致、金等人虚脱 。
4月4日 , 清明节的前一天 , 晚上10点半 , 王卫斌接到一个 , 报告氧气涡轮泵有故障迹象 。一个年轻的设计师抓住了这个“异常” 。这就像换了一个放大倍数更高的放大镜 , 让以前看不到的隐患显露出来 。
R&D团队的之一反应是不相信 。现在的希望变成了极大的失望 , 信心所剩无几 。“是因为我们的设计先天不足吗?”挫败设计师 , 开始怀疑一切 , 否定自己 。
五
延长发动机ID上的数字
一个产品通常有几个R&D计划 。经过反复论证 , 优中选优 , 然后开始生产 。接连的失败让大家开始反思——对“什么是更好的”的理解会不会改变?生产条件、机械和热环境约束等 。 , 这一切都在不断变化 。当时考虑的更佳方案 , 现在会不会带来一些新的问题?是继续用之前的方案还是改?
问号堆积在每个人的脑子里 , 压迫着他们 。金也开始怀疑当初的设计方案 , 一个他引以为傲的方案 。“也许我们没有想清楚” 。
通常情况下 , 火箭发动机需要一个巨大的涡轮泵将燃料注入燃烧室 , 其重量通常占火箭发动机的一半以上 。在满足火箭总体方案的条件下 , 设计师对涡轮泵进行了优化设计——尽可能做到轻、小 。
这正是问题所在 。“为了追求性能 , 设计的太好了 , 但是可靠性降低了 。”金雷枝说道 。
同样的YF-77发动机 , 同样的涡轮泵 , 为什么长征五号火箭首飞前发动机试车三万秒 , 却没有问题?黄和等设计师都明白:“这是一个极小概率事件 , 但偏偏就在姚二身上曝光了 。”失败后的前两个零 , 设计师延长了试运行时间 , 收紧了环境条件 , 问题再次暴露 。
今年4月第二次回国时 , 长征五号箭在弦上 , 依然无法发射 。研究人员召回发动机 , 仔细测试 。金说 , 认知边界扩大后 , 设计者决定用分体结构代替原来的整体结构 , 以提高可靠性 。
一型火箭发动机从诞生之日起就积累了试车时间 。这个车型一共生产了多少台发动机 , 每台发动机测试了多长时间 , 这些都累积成了一串数字 , 成为证明发动机性能的ID 。就像军人的肩章一样 , 一眼就能看出军衔 。
YF-77氢氧发动机正在测试中 。
- 【星座控】心理测试:你选择哪个酒杯?测测你明年有什么“惊喜”发生?
- 小鸡宝宝考考你,“卯”代表十二生肖中的哪种动物?
- 什么是圣涡?圣涡就是我们常说的“腰窝”
- 三年级奥数题及参考答案:“符号谜”问题8
- 三年级奥数题及参考答案:“符号谜”问题1
- 数学文化之唐诗中的“数字”
- 今天请关爱“来自星星”的他们
- “仙人跳”的前世今生 仙人跳是什么意思啊
- 韩语中的“思密达”到底是什么意思? 思密达啥意思
- 汝州原是“天下大劫”? 天下大劫