
大屏幕上的這張照片,是這次發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙的長征五號(hào)B運(yùn)載火箭,主要承擔(dān)我國空間站艙段的發(fā)射任務(wù),它也是我國近地軌道運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭。它強(qiáng)大的動(dòng)力來源就是發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)是火箭的“心臟”,它也是火箭技術(shù)含量最高、難度最大的部件之一。長五運(yùn)載火箭采用的是液氫液氧以及液氧煤油作為燃料,這也是當(dāng)今世界航天發(fā)射的主流技術(shù),它也是一個(gè)國家成為航天強(qiáng)國的標(biāo)志之一。今天的揭秘中國空間站故事我們一起來看一看“胖五”火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程當(dāng)中,它的團(tuán)隊(duì)是如何破解材料研制等卡脖子難題,一次次從頭再來。

航天科技集團(tuán)六院西發(fā)公司型號(hào)系列總工藝師 張和平:這就是長征五號(hào)用的發(fā)動(dòng)機(jī),長征五號(hào)一共用了八臺(tái)120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。這個(gè)上面有許多新材料,典型的就是說在燃燒部分用的是高溫合金。
高溫合金被稱為“先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)基石”。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后,最高溫度達(dá)到3000℃,在這樣的高溫高壓富氧環(huán)境下,普通材料瞬間就會(huì)被燒成一堆廢渣,在實(shí)施綜合降溫措施后,高溫合金卻依然能夠保持穩(wěn)定。2000年,國家正式立項(xiàng),液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入工程研制,首先要解決的就是研發(fā)高溫合金。負(fù)責(zé)技術(shù)的主管單位從事材料研發(fā)應(yīng)用有幾十年的經(jīng)驗(yàn),信心滿滿,然而他們研發(fā)的葉盤剛上試車臺(tái)幾秒鐘,大家就傻眼了。

中國鋼研科技集團(tuán)高納公司科技委副主任 趙光普:最早試車的時(shí)候,因?yàn)閷?duì)工藝參數(shù)也不掌握,我們也心里也沒底,所以試的時(shí)候只要工藝參數(shù)稍不對(duì)一些,那材料兩三秒鐘就像天女散花一樣就沒了。
中國鋼研科技集團(tuán)特殊鋼研究院副所長 蘇杰:我們?cè)?jīng)遇到過同樣的原材料、同樣的爐子,前后練了兩爐,有一爐合格,有一爐就不合格,所以可見它的工藝窗口確實(shí)很窄。
突如其來的失敗,讓大家高漲的熱情瞬間降到冰點(diǎn),國外專家甚至說:即使中國人能把液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)出來,也無法制造出來。國外專家的話并非沒有道理,作為主任設(shè)計(jì)師的葛李虎跟同事估算,發(fā)動(dòng)機(jī)需要的新材料達(dá)30多種。

沒有基礎(chǔ),就下定決心從頭開始。跟火箭發(fā)動(dòng)機(jī)打了一輩子交道的葛李虎是個(gè)有心人,這一本本有些發(fā)舊的記錄本,記錄了葛李虎30多年間在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中遇到的所有問題,這120個(gè)記錄本也成為解決問題的一把鑰匙。
時(shí)任航天科技集團(tuán)六院十一所液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)主任設(shè)計(jì)師 葛李虎:這件事情怎么討論的,這個(gè)是誰怎么發(fā)言的,最后怎么解決的,工廠有什么問題,不要設(shè)計(jì)員去到工廠去處理,你說一個(gè)意見,我說行,你說不行,這樣子的話叫做矛盾你知道嗎?
中國鋼研科技集團(tuán)高納公司科技委副主任 趙光普:大伙都叫他(葛李虎)拼命三郎,深更半夜給我們打電話,禮拜六禮拜天打電話,像這種把全身心的投到航天里邊的這種精神特別感染我們。

在葛李虎的感染下,研制團(tuán)隊(duì)重燃斗志踏上了新的攻關(guān)之路。高溫合金是以鐵、鎳、鈷為基礎(chǔ),加入大量其它合金冶煉而成。研制團(tuán)隊(duì)專門做了燃燒著火的裝置,通過不斷調(diào)整配方的化學(xué)成分,在兩年中做了上百次試驗(yàn),從起初的小爐研制到逐步擴(kuò)大試生產(chǎn),終于研制出了抗高溫高壓的高溫合金。
