周小鹏

2021年，我国航空航天取得了的令人瞩目的成绩，就在临近2022年的时候，我国在发动机领域又取得了一个重大技术突破，并超越美国，位列世界第一，那么今天我们就来聊聊这方面的事儿。

2021年12月10日和12月17日，我国重型运载火箭25吨级膨胀循环氢氧发动机首台推力室挤压试验取得圆满成功。本轮共进行了2次热试验，分别为60%和100%额定工况。试验各参数与预设值相符，验证了推力室设计方案的正确性和可行性，获取了冷却夹套温升、燃烧效率等性能参数，试验后产品状态良好。

本轮热试验的成功，标志着这款发动机的核心关键技术已经取得全面突破，为发动机工程研制奠定了坚实的技术基础。这也意味着，已经具备开展全系统整机热试验研究的条件，科研团队将会继续按计划开展相关工作。

氢氧发动机是世界火箭发动机技术的发展趋势之一，也是航天强国的代表技术。因为氢氧发动机采用闭式膨胀循环系统方案，具有高性能、高可靠等优点，具备多次起动和大范围变推力调节能力，是大型、重型运载火箭上面级和空间飞行器的优选动力，可用于各种复杂的航天任务。

我国研发的氢氧发动机是目前世界推力最大的膨胀循环氢氧发动机，推力是我国现役氢氧发动机的3倍，比冲等性能指标得到显著提升，已经达到世界领先水平。

美国目前也在研发膨胀循环氢氧发动机，有一款推力11吨的RL10膨胀循环氢氧发动机，还有一台设计推力18吨的，欧洲航天局也有一个设计推力18吨的芬奇膨胀循环氢氧发动机，而我国试验成功的是25吨。

那么到底什么是膨胀循环氢氧发动机呢？

从字面上理解就是使用液氢和液氧作为燃料的发动机，这2种燃料产生的推力比要比其他燃料高很多，而且燃烧后的产物大部分是水，更加绿色环保。

氢氧发动机一般是分级燃烧循环与膨胀循环两种模式，分级燃烧循环也叫补燃循环，这种发动机有两种燃烧室，预燃室和主燃烧室。

它是将一种推进剂的全部先经过发动机喷嘴处的热交换机加热，再进入预燃室与另一种推进剂的小部分进行燃烧。通过燃烧产生的燃气吹动涡轮泵增压，增压后的燃气再注入主燃烧室与剩余的大部分推进剂进行二次燃烧。

这种方式，虽然燃料效率高，但也增加了发动机的复杂性，导致重量增大。

而膨胀循环的方式是，燃料先用于冷却发动机的燃烧室，同时吸收热量。之后经过加热变为气态为涡轮机提供动力，再由涡轮机驱动发动机的燃料泵和氧化剂泵，并注入燃烧室进行燃烧。这种方式可以有效的降低发动机的复杂程度。

膨胀循环氢氧发动机拥性能高、结构简单、重量低、可靠性高、启动平稳等等优点，具备多次起动和大范围变推力调节能力，是大型、重型运载火箭上面级和空间飞行器的优选动力，所以这款发动机很有可能用于我国下一代超级重型运载火箭长征九号。

接下来，中国航天还将继续大踏步的前进着，包括计划在2030年将人类送上月球，并在2035年与俄罗斯合作建月球基地，以及下一个五年计划中还有三项重要任务：从小行星采集样本，火星采样返回和飞越木星系统，在实现这些伟大目标的时候，膨胀循环氢氧发动机将会发挥出巨大的作用。

好了，今天咱们就聊到这儿，别忘了点个关注，谢谢大家，明天我们不见不散。