“疫”往无前 火力全开 记航天三江九部3D打印推力室地面试车圆满成功
发布时间:2020-06-12     信息来源: 航天三江

“3、2、1,点火!”随着一声令下,火焰喷涌而出,轰鸣声震耳欲聋,试验取得圆满成功,掌声响彻整个测控间。首战告捷,航天三江九部液体新动力团队交出开年第一张满意答案。

“疫”往无前 线上线下有序复工

在十四室主任方欢的带领下,试验队员成员开启线上复工,每周及时进行视频会议,将试验前的各项工作详细分解,科学策划,努力将“疫”失的时间抢出来,把滞后的进度赶上来。

试验队员张方认真清理试验橇系统技术状态,对接试验方红阳公司进行实物状态检测与验证;刘章龙认真核算试验工况技术状态,线上清理了推力室产品实物状态;徐亚兴复核复算燃烧与冷却性能,开展了大量仿真计算,合理确定试车工况,确保试车达到试验目的。

九部副主任舒孟炯对本次试验高度关注,抓细节,揪短板,要求严慎细实,确保试验和人员安全。复工后,专务魏新华第一时间与试验队员进场,带领队员对每日工作进行详细清理及总结回想,保证了试验稳步推进。

作为疫情后十四室的第一个大型地面试验,九部主任陈波到现场指导试验工作,5月下旬,九部自主研制的上面级新型液体火箭发动机全尺寸3D打印推力室短时额定工况和长时拉偏工况点火试验取得圆满成功。

火力全开  双创新模式辟蹊径

时间回到2018年的夏天,外面骄阳似火,液发项目组成员心里却凉飕飕的,原来他们刚收到配套工厂的消息:“推力室生产不出来,内外壁扩散焊再次失败,国内也没有其他厂家有生产能力”。热等静压扩散焊这道工艺成为了亦步亦趋的液发新事业的拦路虎。

“目前国内外,液发推力室的制造工艺有三种:电铸工艺、管束式焊接工艺、热等静压扩散焊工艺。电铸工艺又贵又慢;管束式焊接工艺对工人水平要求极高,能焊的是大国工匠,全国没几人。热等静压扩散焊是唯一有希望的,但是配套工厂没有经验,工艺难度也很大,短时间搞不定怎么办?难道精心设计的推力室只能躺在电脑上,永远是个三维模型吗?”副总师王小雨喃喃自语着,设计出来了,却造不出来,这大概是设计人员最大的无奈,项目组成员满面愁容,办公室里密布着阴霾。“要不直接3D打印出来吧,就像2000N摇摆发动机那样”,总师梁纪秋说道。

前面已经没有路了,只要有一丝希望都会抓住。设计人员顺着梁总的思路进行了相关调研。 “做新东西很难,创新之路更没有一帆风顺,办法总比困难多”,王小雨适时安慰大家。一个年轻的团队刚起步就遇到无法解决的难题,倍受打击,但不能轻易言败。

既然在创新的道路上已经走了一步,为什么不大胆地再多走几步呢?想走新的工艺路线,与传统的冷却方案设计不适配,那么就采用新的冷却方案!那段艰难的日子,王小雨与方欢的鼓励声萦绕在大家耳边。世上本无路,走的人多了,便成了路。几经反复,在多次迭代验算下,一种新型的主动冷却设计方案出来了,仿真分析证明此种方案是可行的。“新冷却方案+3D打印新工艺技术”的双创新解决了推力室难产的问题,液发人走出了另辟蹊径的新路子。

创新结硕果  砥砺新征程

新的工艺制造过程中也没那么顺利,第一件投产产品在3D打印炉子里呆了不到十天,就出现了打印问题导致报废。第二件产品在考虑工艺上设计优化后终于出来了,在2019年的验证试验时却发现了新的问题,与设计预期有偏差,对性能影响很大,查找原因发现还是对新工艺认识不足带来的,继续设计与工艺协同优化。经过充分优化,深入研究3D打印工艺,第三件产品顺利地诞生了。

此次试验为航天三江首次全尺寸3D打印推力室长时地面试车,数十秒的长时拉偏工况点火试验进一步验证了高温合金3D打印推力室设计方案以及新型冷却方案的合理性和可行性,探索了3D打印推力室在极端拉偏工况工作的下边界,初步证明了3D打印推力室变推力工作能力,标志着液发人走出了一条新的推力室研制路线,为后续先进上面级的研制奠定了坚实基础。

两年多的辛酸艰苦创新路,直到今日,一个圆满的试车结果给了项目团队最好的回报和激励。相信拥有坚持和创新的精神九部液发人,将会火力全开,全速冲刺,取得一个又一个成功。(文/徐亚兴 周磊)