王玫 熊滿倉(cāng) 榮元昭
2016年8月2日,由航天動(dòng)力技術(shù)研究院(四院)研制的我國(guó)迄今為止直徑最大、裝藥量最大、推力最大的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)——民用航天3米2分段大型固體火箭助推發(fā)動(dòng)機(jī)地面熱試車圓滿成功,標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)掌握大型固體火箭助推發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù),也表明我國(guó)新一代運(yùn)載火箭固體助推技術(shù)又向前邁進(jìn)了一大步。
從46年前為發(fā)射“東方紅一號(hào)”運(yùn)載火箭提供動(dòng)力首次精彩亮相,我國(guó)自行研制的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)從單一型號(hào)、單一領(lǐng)域發(fā)展到今天覆蓋戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、宇航、運(yùn)載等全應(yīng)用領(lǐng)域多尺寸、寬射程、系列化的固體動(dòng)力產(chǎn)品體系,為筑牢我國(guó)全方位、全領(lǐng)域的“鋼鐵長(zhǎng)城”提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支撐。而伴隨著固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)從無(wú)到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的歷史跨越,作為我國(guó)航天固體動(dòng)力事業(yè)肇始者和領(lǐng)軍者的航天科技四院已經(jīng)走過(guò)了50余載風(fēng)雨航天路。50多年來(lái),幾代四院人經(jīng)歷了白手起家的艱苦創(chuàng)業(yè)、動(dòng)蕩時(shí)期的砥礪磨練和改革開(kāi)放的騰飛發(fā)展,成功走出了一條具有中國(guó)特色的航天固體動(dòng)力創(chuàng)新發(fā)展之路,為我國(guó)“兩彈一星”、載人航天工程等的順利實(shí)施,提供了強(qiáng)有力的奔騰固體“心”!
艱苦創(chuàng)業(yè) 筑牢固體動(dòng)力發(fā)展根基
發(fā)展航天,動(dòng)力先行。20世紀(jì)50年代初,成立不久的新中國(guó)不僅面臨著千瘡百孔、一窮二白的爛攤子,在國(guó)際上還面臨著超級(jí)大國(guó)不斷施加的露骨核威懾。為了讓中國(guó)人的腰桿真正挺起來(lái),中國(guó)人必須要研發(fā)出自己的固體火箭!
1958年7月的一天,中國(guó)航天固體動(dòng)力事業(yè)的前輩們?cè)诒本〇|山溝點(diǎn)燃了第一根手搓復(fù)合固體推進(jìn)劑藥條,也點(diǎn)燃了我國(guó)固體動(dòng)力事業(yè)的希望之光。1956年10月8日,國(guó)防部第五研究院成立,錢(qián)學(xué)森任首任院長(zhǎng)。1962年,在錢(qián)老的提議下,中國(guó)航天固體動(dòng)力事業(yè)的發(fā)祥地——固體動(dòng)力技術(shù)研究所(航天四院的前身)在四川瀘州宣告正式成立。
由于其特殊的用途,固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)一直受到西方的嚴(yán)密封鎖和限制,只能走以我為主、自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路。伴隨著國(guó)際政治格局的風(fēng)云變幻和國(guó)內(nèi)“大三線”建設(shè)的戰(zhàn)略部署,四院人背負(fù)祖國(guó)的重托、民族的希望,鉆深山、走荒原、進(jìn)戈壁,從北京東山溝到四川高壩草原,從內(nèi)蒙古塞外戈壁到陜西秦嶺深山、湖北谷城峽谷……輾轉(zhuǎn)搬遷,足跡遍及大半個(gè)中國(guó),迎酷暑、戰(zhàn)嚴(yán)寒、斗風(fēng)沙,喝過(guò)黃泥水、住過(guò)干打壘……在物質(zhì)匱乏、環(huán)境艱苦、基礎(chǔ)薄弱的條件下,以較少的投入,在較短的時(shí)間里,創(chuàng)造了中國(guó)航天固體動(dòng)力事業(yè)無(wú)數(shù)個(gè)“第一”:研制成功了我國(guó)第一臺(tái)300mm實(shí)用固體發(fā)動(dòng)機(jī),成功研制出衛(wèi)星用遠(yuǎn)地點(diǎn)固體發(fā)動(dòng)機(jī)、返回式變軌制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),參與發(fā)射了我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星、第一顆返回式偵察衛(wèi)星、第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星以及第一顆氣象衛(wèi)星;參與發(fā)射了第一枚潛射固體戰(zhàn)略導(dǎo)彈;研制成功了第一臺(tái)直徑兩米金屬殼體和復(fù)合材料殼體大型固體發(fā)動(dòng)機(jī),第一臺(tái)高能固體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)……
在我國(guó)實(shí)施的歷次載人航天飛行中,航天科技四院研制的飛船逃逸救生系統(tǒng)固體發(fā)動(dòng)機(jī)先后參加了多次無(wú)人、載人飛行和交會(huì)對(duì)接任務(wù),次次不辱使命,被譽(yù)為“航天員的生命之塔”。
2015年9月3日,中國(guó)舉行首個(gè)抗戰(zhàn)勝利日“大閱兵”,航天科技四院參研的多個(gè)型號(hào)重裝亮相,世界再一次感受到了一個(gè)大國(guó)崛起的鏗鏘腳步……
經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展,如今的航天科技四院地跨西安、襄陽(yáng)、沿海三地,產(chǎn)品體系覆蓋陸、海、空、天全應(yīng)用領(lǐng)域,成為我國(guó)規(guī)模最大、種類齊全、實(shí)力最強(qiáng)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)科研生產(chǎn)基地,有力地提高了戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、宇航等全應(yīng)用領(lǐng)域固體發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)?zāi)芰?,為提高我?guó)裝備建設(shè)水平奠定了能力基礎(chǔ),也極大地提升了我國(guó)航天科技工業(yè)的整體實(shí)力和水平。
自主創(chuàng)新 引領(lǐng)固體動(dòng)力發(fā)展方向
50多年來(lái),航天科技四院依靠自主創(chuàng)新,完成了從突破單一技術(shù)到全面掌握研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)各環(huán)節(jié)技術(shù)的跨越。從突破以聚硫、丁羧復(fù)合推進(jìn)劑、金屬殼體、固定噴管為代表的第一代固體動(dòng)力技術(shù),到全面掌握以丁羥推進(jìn)劑、全軸柔性擺動(dòng)噴管、復(fù)合材料殼體等為代表的第二代固體動(dòng)力關(guān)鍵技術(shù),再到陸續(xù)突破以高性能推進(jìn)劑、大型高性能復(fù)合材料殼體、延伸噴管等新一代固體動(dòng)力關(guān)鍵核心技術(shù)。
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),航天科技四院緊緊瞄準(zhǔn)國(guó)際最前沿技術(shù),以國(guó)家重大和重點(diǎn)型號(hào)需求為牽引,開(kāi)展了一系列極具前瞻性的固體技術(shù)新領(lǐng)域、新技術(shù)、新概念的發(fā)展研究。全固體運(yùn)載火箭CZ-11成功立項(xiàng)并取得首飛成功,我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭又添新成員;以大型固體運(yùn)載火箭為背景的大推力固體發(fā)動(dòng)機(jī)及分段對(duì)接固體發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)連續(xù)獲得圓滿成功;以固體?中壓、多脈沖、水沖壓、變推力、姿軌控等為代表的新型特種動(dòng)力及組合與能量管理固體動(dòng)力技術(shù)研究進(jìn)展順利并已經(jīng)初步具備工程化能力。四院正積極推動(dòng)固體動(dòng)力技術(shù)向民用航天、深空探測(cè)等新領(lǐng)域拓展應(yīng)用,始終引領(lǐng)著中國(guó)航天固體動(dòng)力技術(shù)的前進(jìn)方向。
四院始終以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,建成了國(guó)內(nèi)唯一的固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、熱結(jié)構(gòu)與內(nèi)流場(chǎng)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,擁有1個(gè)系統(tǒng)級(jí)研發(fā)中心、4個(gè)重點(diǎn)專業(yè)研發(fā)中心和10個(gè)國(guó)家級(jí)或國(guó)地聯(lián)合軍民融合工程技術(shù)中心,建成了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、水平最高的固體發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥總裝生產(chǎn)線,國(guó)內(nèi)一流的樹(shù)脂基、碳基、橡膠基復(fù)合材料研發(fā)和結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)線,國(guó)內(nèi)功能最全,亞洲一流的國(guó)家級(jí)固體動(dòng)力試驗(yàn)中心。累計(jì)獲得國(guó)家級(jí)、省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)1000余項(xiàng),國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)4項(xiàng)。
開(kāi)疆拓土 拓展固體動(dòng)力發(fā)展領(lǐng)域
隨著人類和平利用太空步伐的不斷加快,世界主要航天大國(guó)都在致力于加快發(fā)展捆綁固體助推器的大型運(yùn)載火箭技術(shù),而發(fā)展固體運(yùn)載火箭一直是四院人追求的夢(mèng)想。從2009年我國(guó)首臺(tái)120T大推力固體發(fā)動(dòng)機(jī)地面熱試車成功,到2015年我國(guó)首枚固體運(yùn)載火箭CZ-11號(hào)首飛成功,再到2016年我國(guó)迄今推力最大、裝藥量最大、直徑最大的3米2分段對(duì)接發(fā)動(dòng)機(jī)試車成功,固體動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了歷史性拓展。
在完成國(guó)家指令性軍品任務(wù)的同時(shí),航天科技四院積極拓展固體動(dòng)力技術(shù)在航空、兵器、船舶、核工業(yè)等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,形成了以機(jī)載導(dǎo)彈武器系統(tǒng)及探空火箭、特種固體發(fā)動(dòng)機(jī)及配套產(chǎn)品、復(fù)合材料技術(shù)應(yīng)用、含能物質(zhì)及材料、試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)應(yīng)用、機(jī)械加工及機(jī)電一體化智能控制等為代表的協(xié)作配套產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)方向,培育形成了一批在“彈、箭、星、船、機(jī)”及其延伸市場(chǎng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的項(xiàng)目和產(chǎn)品,部分已走出國(guó)門(mén)、躋身國(guó)際市場(chǎng)。
近年來(lái),航天科技四院大力發(fā)展小型導(dǎo)彈武器系統(tǒng)及探空火箭產(chǎn)品,相繼突破了總體設(shè)計(jì)、制導(dǎo)控制等關(guān)鍵技術(shù)。天鷹系列探空火箭,已形成覆蓋有效載荷0.5kg~260kg,探測(cè)高度1km~500km,十余種產(chǎn)品的系列化型譜,用于氣象探測(cè)、空間科學(xué)探測(cè)、空間微重力和空間物理實(shí)驗(yàn)及有效載荷搭載試驗(yàn)等諸多領(lǐng)域,四院成為目前國(guó)內(nèi)探空火箭研制技術(shù)水平領(lǐng)先、探測(cè)高度最高、應(yīng)用領(lǐng)域和數(shù)量最多的單位。
50多年來(lái),航天科技四院堅(jiān)持軍民融合發(fā)展,依托航天固體動(dòng)力核心技術(shù),瞄準(zhǔn)國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展民用產(chǎn)業(yè),形成了固體火箭技術(shù)應(yīng)用、精細(xì)化工、復(fù)合材料、特種金屬材料及裝備四大重點(diǎn)核心發(fā)展領(lǐng)域,服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。
增雨防雹火箭產(chǎn)品已經(jīng)在全國(guó)28個(gè)省、自治區(qū)、直轄市實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用,占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額70%以上,在防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)慶閱兵、北京奧運(yùn)等國(guó)家重大活動(dòng)中屢次大顯身手,成為人工影響天氣的拳頭產(chǎn)品。雙金屬?gòu)?fù)合管開(kāi)創(chuàng)了中海油在海底集輸管線系統(tǒng)使用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的先河,成為國(guó)內(nèi)第一家將雙金屬?gòu)?fù)合管用于海洋油氣管線的企業(yè)。飛機(jī)碳剎車盤(pán)獲得了中國(guó)民用航空局頒發(fā)的中國(guó)第一個(gè)空客A320系列飛機(jī)國(guó)產(chǎn)剎車盤(pán)零部件制造人批準(zhǔn)證書(shū)(PMA認(rèn)證),打破了國(guó)外壟斷。數(shù)字化稱重檢測(cè)系統(tǒng)和基于物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器及延伸產(chǎn)品項(xiàng)目占據(jù)行業(yè)60%以上的市場(chǎng)份額。汽車安全氣囊氣體發(fā)生器、氣體發(fā)生劑、固體氧氣發(fā)生器等化學(xué)氣源產(chǎn)品,占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)80%以上,同時(shí)還向緊急救生領(lǐng)域(煤礦救生艙、萬(wàn)米高空供氧系統(tǒng)、移動(dòng)式制充氧系統(tǒng))、火工安全系統(tǒng)裝備領(lǐng)域拓展。
第三次創(chuàng)業(yè)的新征程已經(jīng)開(kāi)啟,面對(duì)充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的未來(lái),航天科技四院將以國(guó)家需要和航天科技集團(tuán)公司“推動(dòng)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)、建設(shè)成為國(guó)際一流大型航天企業(yè)集團(tuán)、成為國(guó)家科技創(chuàng)新排頭兵”戰(zhàn)略目標(biāo)為指引,持續(xù)引領(lǐng)國(guó)內(nèi)固體動(dòng)力發(fā)展,推動(dòng)四大主業(yè)跨越發(fā)展,成為具有國(guó)際知名品牌和國(guó)際影響力的航天固體動(dòng)力和延伸應(yīng)用產(chǎn)品供應(yīng)商、相關(guān)系統(tǒng)集成服務(wù)商,建設(shè)成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、軍民融合的國(guó)際一流航天固體動(dòng)力高科技公司。
(作者單位:航天動(dòng)力技術(shù)研究院)endprint