為火箭提供奔騰固體“心”

王玫　熊滿倉　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，為筑牢我國全方位、全領(lǐng)域的“鋼鐵長城”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)從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的歷史跨越，作為我國航天固體動(dòng)力事業(yè)肇始者和領(lǐng)軍者的航天科技四院已經(jīng)走過了50余載風(fēng)雨航天路。50多年來，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放的騰飛發(fā)展，成功走出了一條具有中國特色的航天固體動(dòng)力創(chuàng)新發(fā)展之路，為我國“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，成立不久的新中國不僅面臨著千瘡百孔、一窮二白的爛攤子，在國際上還面臨著超級(jí)大國不斷施加的露骨核威懾。為了讓中國人的腰桿真正挺起來，中國人必須要研發(fā)出自己的固體火箭！

1958年7月的一天，中國航天固體動(dòng)力事業(yè)的前輩們在北京東山溝點(diǎn)燃了第一根手搓復(fù)合固體推進(jìn)劑藥條，也點(diǎn)燃了我國固體動(dòng)力事業(yè)的希望之光。1956年10月8日，國防部第五研究院成立，錢學(xué)森任首任院長。1962年，在錢老的提議下，中國航天固體動(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。伴隨著國際政治格局的風(fēng)云變幻和國內(nèi)“大三線”建設(shè)的戰(zhàn)略部署，四院人背負(fù)祖國的重托、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，迎酷暑、戰(zhàn)嚴(yán)寒、斗風(fēng)沙，喝過黃泥水、住過干打壘……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)造了中國航天固體動(dòng)力事業(yè)無數(shù)個(gè)“第一”：研制成功了我國第一臺(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)大國崛起的鏗鏘腳步……

經(jīng)過50多年的發(fā)展，如今的航天科技四院地跨西安、襄陽、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Γ瑸樘岣呶覈b備建設(shè)水平奠定了能力基礎(chǔ)，也極大地提升了我國航天科技工業(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，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，航天科技四院緊緊瞄準(zhǔn)國際最前沿技術(shù)，以國家重大和重點(diǎn)型號(hào)需求為牽引，開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，我國長征系列運(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、深空探測等新領(lǐng)域拓展應(yīng)用，始終引領(lǐng)著中國航天固體動(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)流場國防科技重點(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)國家級(jí)或國地聯(lián)合軍民融合工程技術(shù)中心，建成了國內(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，國內(nèi)一流的樹脂基、碳基、橡膠基復(fù)合材料研發(fā)和結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)線，國內(nèi)功能最全，亞洲一流的國家級(jí)固體動(dòng)力試驗(yàn)中心。累計(jì)獲得國家級(jí)、省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)1000余項(xiàng)，國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)4項(xiàng)。

開疆拓土 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想。從2009年我國首臺(tái)120T大推力固體發(fā)動(dòng)機(jī)地面熱試車成功，到2015年我國首枚固體運(yùn)載火箭CZ-11號(hào)首飛成功，再到2016年我國迄今推力最大、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)”及其延伸市場領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的項(xiàng)目和產(chǎn)品，部分已走出國門、躋身國際市場。

近年來，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，探測高度1km～500km，十余種產(chǎn)品的系列化型譜，用于氣象探測、空間科學(xué)探測、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，四院成為目前國內(nèi)探空火箭研制技術(shù)水平領(lǐng)先、探測高度最高、應(yīng)用領(lǐng)域和數(shù)量最多的單位。

50多年來，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28個(gè)省、自治區(qū)、直轄市實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，占據(jù)國內(nèi)市場份額70%以上，在防災(zāi)減災(zāi)、國慶閱兵、北京奧運(yùn)等國家重大活動(dòng)中屢次大顯身手，成為人工影響天氣的拳頭產(chǎn)品。雙金屬復(fù)合管開創(chuàng)了中海油在海底集輸管線系統(tǒng)使用國內(nèi)產(chǎn)品的先河，成為國內(nèi)第一家將雙金屬復(fù)合管用于海洋油氣管線的企業(yè)。飛機(jī)碳剎車盤獲得了中國民用航空局頒發(fā)的中國第一個(gè)空客A320系列飛機(jī)國產(chǎn)剎車盤零部件制造人批準(zhǔn)證書（PMA認(rèn)證），打破了國外壟斷。數(shù)字化稱重檢測系統(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，占國內(nèi)市場80%以上，同時(shí)還向緊急救生領(lǐng)域（煤礦救生艙、萬米高空供氧系統(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)開啟，面對(duì)充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的未來，航天科技四院將以國家需要和航天科技集團(tuán)公司“推動(dòng)航天強(qiáng)國建設(shè)、建設(shè)成為國際一流大型航天企業(yè)集團(tuán)、成為國家科技創(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，成為具有國際知名品牌和國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