张昌武 蓝箭航天 CEO

为何发动机对火箭如此重要?听听蓝箭航天掌门人怎么说

造就 TALK · 2018-10-09 · 19:14:48

造就第355位讲者 张昌武

蓝箭航天CEO


是什么造就了整个航天工业体系?是火箭,火箭在整个航天领域处于一个至高无上的地位。

是什么造就了火箭?是国防工业,运载火箭就是跟国防、军工、弹道导弹技术紧密相连。

是什么造就了运载火箭?是液体火箭发动机。每一个拥有运载火箭技术的国家,最核心的一项技术就是液体火箭发动机技术。

只有一款推力规模适当的液体火箭发动机,才能托举起一枚规模相当的火箭。

液氧甲烷发动机好在哪?

我们可以看到,SpaceX,在过去15年里面,从Merlin-1A发动机一直发展到今天的Merlin-1D,地面推力从38吨提升到今天的80吨,正是这一进步为SpaceX带来了猎鹰重型火箭,给整个行业掀起了轩然大波。

SpaceX用不到20年的时间,取得了人类航天史上相当于半个世纪的一个巨大的颠覆。

我们也在中国航天人60年的肩膀上,持续地开发液氧甲烷系列的发动机。

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相比其他液体燃料火箭发动机技术,液氧甲烷发动机的优势在哪?

可重复使用。以前的火箭都是一次性的,当把特定载荷送入轨道后,火箭不可再使用;而液氧甲烷发动机可以将让火箭重复使用。

无毒、无污染。以前的火箭在发射过程中会有残骸落下并冒出黄烟,那个黄烟就是有毒的推进器介质;而液氧甲烷燃烧后完全没有结焦,甲烷发动机就是个天然无毒、无污染的推进器。

性价比好。目前民用甲烷的价格每公斤3至~5元,相比航天使用的煤油、液氢、液氧简直就是白菜价。

维护方便。甲烷之所以成为SpaceX、蓝色起源、蓝箭在开发下一代发动机过程中的首选,就是因为液氧和甲烷燃烧完后只有一氧化碳、二氧化碳和水,没有任何残留,这大大降低了火箭发动机在复飞过程中的修复成本。它是一款经得起太空飞行考验的火箭发动机。

第一台民用液氧甲烷发动机

火箭发动机最重要的不仅仅是设计,更重要的是在后期去不断地试验、考核,不断地通过我们在地面的各种状态的验证,来保证它到达一种可以进入到太空异常恶劣的环境里依然良好工作的状态。

蓝箭从2016年的下半年开始研制中国的第一款民用液氧甲烷发动机。目前已经完成了整个发动机将近80%的生产制造。

下半年,我们会在自己的试车台上对这个发动机进行一系列的试验,来确保它是一款经得起太空飞行考验的发动机。

图片上是我们在浙江建设的一座大型火箭发动机试车台,它能支撑起液氧甲烷发动机研制领域从十吨级到百吨级,到最高150吨级发动机的研制需求。

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像我们这样一个百吨级的实验台,在发动机点火的过程中会给周边带来类似于一级地震,甚至于接近二级地震的一种感受,方圆一公里范围内还会下起小雨。

大家可以想象这样一款百吨级发动机带来的震撼。

所以当我们在感受航天这两个字的时候,最有力的一个体验,就是我们能够亲临现场去观摩一下火箭发动机的实验,或者观摩一次真正的火箭发射。

中型液体运载火箭

这是我们开发的一款中型液氧甲烷液体火箭。

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它是一款非常标准化、模块化组合起来的运载火箭,不同于原来高度密集系统组成的大型运载火箭,它只由七个子集的系统组成。在未来,我们的一级星级可以通过组合,实现从中型火箭升级为大型火箭,甚至重型火箭运输。

未来我们要做什么?不管对于蓝箭这样的私营运载火箭企业,还是我们的“国家队”及世界上各个航天领域里的佼佼者,都想要把航空技术和航天技术结合起来,实现空天往返。

做到空天往返系统的建设,将来不仅能够把我们的有效载荷送到既定轨道,同时还能实现载人洲际旅行和亚轨道的失重体验,甚至说发明一款空天往返的空天飞机,实现到月球的多次往返旅行也将成为航天工业发展的下一个新目标、新里程碑。

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这是一个空天飞机。

不同于大家之前非常熟悉的航天飞机,它是在新的科技进步、材料工业体系进步、工艺体系快速迭代的大背景下开发出来的。这是一款我们完全可以负担得起,并且可以在较短的周期内实现的飞行器。

我们期待在未来的10年里,中国能够在空天飞机事业上走在世界的前列。我们希望在后续的5年内,通过发动机、液体火箭、空天飞机的技术路线,去实现我们中国人的航天梦、太空梦。

冲入太空的梦想

一直以来,航天都封闭在一个较小的视野范围内。但从2015年开始,中国商业航天产业在密集地、快速地向前发展,我们也希望在未来,在伴随着互联网经济、消费经济快速向前发展的过程中,能有更多的人来关注中国航天事业的发展。

虽然在日常生活中,航天是大家看不见、摸不着的,但其实不管从一个国家的安全层面,还是从我们日常使用定位、导航服务等具体层面,航天都无处不在,围绕在我们每一个人身边。

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所以在这样一个充满了想象力、充满了情怀的领域,需要我们每一个中国人给予更多的关注,中国的航天事业才能持续地走在世界前列,我们60年积累下来的非常王牌的民族工业才能在未来走得更快、更好。

文字:方芳

校对:其奇



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