11月30日22时25分，在我国首个商业航天发射场——海南商业航天发射场，长征十二号运载火箭成功发射。航天科技集团六院为本次发射用火箭提供了全部动力，包含6台一级、二级发动机，16台辅助动力系统推力器及相关配套产品，特别是六院研制的130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机的首飞，是本次发射任务的关键环节和一大亮点。
本次发射任务，实现了我国火箭发动机单模块内推力最大构型首飞、130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机首飞、二级双机并联液氧煤油发动机两次启动状态首飞、液氧煤油发动机推进剂——煤基航天煤油在长征系列运载火箭的首次使用，并且，配备有由六院研制的加注供气系统和喷水降噪系统的海南商业航天发射场也迎来首秀。
发动机产品“更小巧”“更强劲”
据介绍，火箭一级由四机并联的新型高压补燃循环绿色发动机——130吨级泵后摆补燃循环液氧煤油发动机组成，先进的泵后摆技术首次在大推力发动机中实现飞行应用。所谓泵后摇摆，是指将摇摆装置后置，使发动机在飞行过程中仅摇摆推力室部分就可实现推力矢量变化。相比于传统方案，有效减小了发动机轮廓尺寸和重量，在箭体中需求空间减少，可以在不增加箭体直径的基础上增加发动机的数量，提高火箭的有效载荷。除此之外，还降低了摇摆力矩，改善了使用维护性，推力得到提升，可靠性更高。六院研制团队突破了大流量富氧燃气摇摆装置、总体结构轻质一体化技术、分级起动及调节技术一系列关键和核心技术，实现了发动机综合性能的全面提升。
四机并联，意味着需要把四台技术成熟的发动机系统“组合”在一起工作，而不是简单的“捆绑”在一起，这样既可以为火箭提供更大的推力，又可以一定程度减少系统的复杂程度。四机并联涉及系统间匹配性、多机耦合特性以及力热承载特性，六院研制团队通过识别系统匹配性风险，开展发动机起动同步性、综合力热环境、故障识别与处置方案等评估，通过深入的机理分析和大量的数字仿真，将难点一一突破。
火箭二级首次采用了双机并联形式的18吨级二次起动补燃循环液氧煤油发动机，不同于一级和助推级发动机相对完善的地面保障条件，该发动机在攻克高空发动机两次起动诸多技术挑战的同时，还要确保必要的保障条件。六院研制团队从最初始的课题研究，到初样、试样阶段工作，先后通过搭载、分系统、多台单机等研制实践，通过多轮迭代设计，积累海量数据，充分梳理分析，以此为基础相继攻克了多项关键技术。
发动机智造“打破常规”“迭代优化”
面对发动机并联空间紧凑，四台分机间距离小，与机架对接调整空间有限等挑战，六院研制团队凭借丰厚的工艺经验和三维仿真软件的熟练应用，在虚拟环境下进行发动机并联，通过改进工艺装备、优化装配流程提前将问题规避；发动机四机并联后需沿宽度不足60毫米的机架横梁布置百余根管路，六院研制团队利用三维模型应用数控弯管机弯管，数控弯制率达90％以上，极大提高了弯制效率和精度；六院研制团队将发动机的装配流程从“覆盖全面”到“聚焦重点”，将发动机装配的全流程方案、技术风险分析、人员操作安全等问题逐一统筹策划，确保了发动机的顺利装配。
该发动机并联总推力超500吨，六院研制团队先后解决了发动机吊装、煤油分流结构、泵前管路固定与约束等关键技术难题，完成发动机专用停放工装、发动机翻转吊具、发动机动架、转接架、转接环、大流量五通分流结构、发动机防火裙支撑结构等十余套专用工装研制，最终为此次长征十二号运载火箭首飞成功奠定了坚实的动力基础。
本次发射任务中，不仅长征十二号运载火箭的首飞令人瞩目，我国首个商业发射场的首秀也备受关注，在它的建设过程中，来自六院的“力量”也给予了强力支撑。由六院165所承建的发射区加注供气系统、技术区火箭总装厂房供气系统、分析化验室等项目圆满完成了为火箭系统输送和检验动力能源的重要使命；在发射场2号发射工位建设中，六院101所圆满完成国内喷水量最大的火箭发射台喷水降噪系统研制任务，为首发任务成功提供了坚实保障。
文/关颖
来源：西安晚报