一飛沖天!國家科技進步獎首次花落民商航天|科技觀察

2024-06-24   封面新聞

封面新聞記者 邊雪

6月24日上午,全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會在京召開。

走過十年歷程的民商航天,在這片戰略性新興產業的陣地上,實現了諸多關鍵核心技術的研發突破。其中,藍箭航天作為主要完成單位,公司動力研發部、動力製造基地總經理劉磊作為主要完成人的「複雜多變工況離心泵關鍵技術及工程應用」項目,獲得國家科學技術進步二等獎。

值得注意的是,這也是國內民商火箭公司首度在國家最高級別的科技獎勵中嶄露頭角。

朱雀二號遙二運載火箭在我國酒泉衛星發射中心發射升空。(圖源:藍箭航天)

「藍箭航天參與主導的高壓低溫離心泵設計與測試技術的攻關,創建了渦輪泵低溫弱可壓流動預測和高抗空化復合葉輪設計方法,發明了渦輪泵低泄漏可調控動密封系統和高精度裝配技術,開創了冷試和模擬飛行狀態熱試的液氧甲烷渦輪泵試驗測試體系。」6月24日,藍箭航天動力研發部、動力製造基地總經理劉磊告訴封面新聞記者,藍箭航天開發的80噸/10噸級液氧甲烷渦輪泵,作為唯一高速旋轉核心動力部件,裝載在藍箭航天獨立自研的天鵲系列液氧甲烷發動機上,支撐朱雀二號火箭於2023年7月和12月連續兩次成功發射,成為全球首款且目前唯一連續實現入軌的液氧甲烷火箭,填補了國內相關技術領域的空白。

朱雀二號液氧甲烷運載火箭的渦輪泵採用雙低溫離心泵和同軸高溫渦輪的結構,結構複雜且運行環境惡劣,存在內部流動機理不清晰、流體激振難以控制、重複使用可靠性差以及裝配測試體系不完善等難題,開發難度巨大。

針對此,相關研發團隊圍繞液氧甲烷發動機跨尺度精密製造、渦輪泵高參數流體動力設計和結構優化等關鍵技術開展了大量研究工作,突破了渦輪泵多相流動、流體動力設計、雙低溫同軸泵設計、高壓比超音速渦輪設計、渦輪泵轉子動力設計以及渦輪泵裝配測試的技術瓶頸,率先開發出適用於80噸和10噸液氧甲烷發動機的雙低溫同軸渦輪泵。

獲獎證書。(受訪者供圖)

劉磊介紹,本項技術也將在朱雀二號後續發射任務和朱雀三號可重複使用火箭上繼續使用和優化,以不斷提升天鵲系列液氧甲烷發動機的性能和可靠性。「對於整個商業航天火箭行業來說,此項成果推動了液氧甲烷發動機技術的發展,有望為行業帶來更多的創新和突破。」