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长征五号发射成功了,但是YF77发动机的可靠性问题确实得到解决了吗?

长征五号发射成功了,但是YF77发动机的可靠性问题确实得到解决了吗?

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长征五号发射成功了,但是YF77发动机的可靠性问题确实得到解决了吗?

从«中国航天报»的报道看解决方案应该是以牺牲部分发动机性能为代价,通过修改设计来提高可靠性。

通常情况下,火箭发动机需要一个硕大的涡轮泵来向燃烧室内压入燃料,其重量通常要占到火箭发动机的一半以上。在满足火箭总体方案的条件下,设计师给涡轮泵进行了最优设计——尽量把涡轮泵设计得又轻又小。

问题恰恰出在了这里。“为了追求性能,设计得太优,可靠性反而降低了。”金志磊说。

同样的YF-77发动机,同样的涡轮泵,为什么长征五号火箭首飞前,发动机试车时长累计3万秒,却没出现问题?黄克松等设计师的理解是:“这是一个很小概率的事件,但偏偏在遥二身上暴露。”在失利后的前两次归零中,设计师延长了试车时间,加严了环境工况,问题再次暴露。

今年4月第二次归零铩羽而归时,长征五号箭在弦上,依旧不能发射。研制人员把发动机召回,仔细检测。金志磊表示,认知边界扩展后,设计师决定用分体结构替换原来的整体结构,提高可靠性。

我国新一代运载火箭发动机中,液氧煤油发动机地面试车时间累积超过7万秒。国际上,美国SSME发动机首飞前试车超过了10万秒。截至目前,YF-77发动机30余台,地面试车时间累计5万秒。

在火箭发动机领域,试车时长并非唯一的硬性考核标准。北京11所设计师给出了一个可靠性模型。这个模型将试车时长、试车次数、技术状态、试车故障等多种因素考虑进去,综合计算出一个考核分值。YF-77发动机的考核分值达到97.5即可首飞。

与此同时,专家还认为,未来在推进YF-77发动机的“可靠性增长工程”时,地面长程试车丝毫不能打折扣。在彻底根除氧涡轮泵“病根”后,研制团队也希望把YF-77发动机ID上的数字拉得更长一些。

今年7月,YF-77氢氧发动机进行第三次归零后的试车,一共考核了7台发动机。其中,3台为地面研究性发动机,2台用于长征五号遥三火箭发射,还有2台用于明年长征五号B遥一火箭发射。所有发动机均顺利通过考核。9月,长征五号遥二火箭通过归零评审。随后长征五号遥三火箭劈波斩浪1670海里,12月27日箭起海之南。