长十二乙火箭首飞成功 “西安动力”36台发动机硬核托举

6月1日16时40分，长征十二号乙运载火箭在东风商业航天创新试验区点火升空，成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功。航天科技集团六院（以下简称“六院”）为此次任务提供36台发动机，包含9台YF-102R液氧煤油发动机、1台YF-102RV高空型液氧煤油发动机，以及一套冷气姿控系统和一套辅助动力系统，持续为我国太空新基建注入动能。

商业航天的“动力先锋”

作为长十二乙火箭一级主动力，YF-102R是我国首款面向商业重复使用市场研制的百吨级可重复使用液氧煤油发动机，也是国内首型大流量针栓喷注器的液氧煤油发动机。研制过程中，团队突破了深度变推力、泵后摇摆、自主控制与健康监测等核心技术，并采用高性能轻质化涡轮泵设计，主要技术指标达到国内领先水平。

深度变推力技术如同给火箭装上“精准油门”，推力可在大范围内灵活调节，实现从起飞“全力冲刺”到“轻柔刹车”的平稳过渡。此外，火箭一级采用9机并联布局堪称“动力布局的精妙设计”，动力、控制、结构……任何一个细微的偏差，都会被无限放大。为此，研制团队攻克了一系列难题，实现每台发动机双向摇摆、冗余重构与毫秒级协同控制，9台发动机高效配合、稳定发力，如同9位乐手同步协奏，奏响太空飞天乐章。

YF-102RV高空型液氧煤油发动机，是火箭顺利入轨的关键动力保障。在YF-102R技术基础上优化后，YF-102RV具备多次起动、高效稳定燃烧等优势，助力火箭二级精准入轨。面对高空低温、低压等严苛工况，发动机采用优化喷管设计与高可靠点火系统，确保高空起动万无一失。创新热防护技术，构建坚固“防护盾”，抵御极端热环境，保障长寿命可靠工作。

“从方案论证、图纸下发、产品试制，到10余项大型试验验证，再到整机点火成功，这一系列繁重艰巨的研制任务，必须在短时间内完成。”为啃下这块“硬骨头”，六院研制团队打破传统研制壁垒，以数字化手段高速迭代方案设计，在设计仿真全覆盖的基础上采用组件联合仿真分析，以最短时间突破多项关键技术。

制造工艺中，团队充分发挥3D打印技术在缩短研制周期与复杂结构制造上的优势，采用“推拉结合”模式，拆解全流程零件、制定全BOM零组件及物料需求计划，精准把控交付节奏。

试验能力上，实现试验结束半小时内完成数据分析，极大提升了分析精度和试验效率，研制团队将数年研制周期压缩至极致，以“动力速度”刷新商业航天发动机研制纪录。

为火箭配上“灵巧管家”

除了主动力，六院还为长十二乙火箭一级提供了一套冷气辅助动力系统、二级提供一套常规辅助动力系统，共26台姿控发动机同样是不可或缺的“幕后功臣”，用小巧身躯扛起大使命，成为火箭姿态控制的“灵巧管家”。

冷气姿控发动机主要负责一子级火箭滚动、偏航、俯仰姿态控制，并在大气再入之后阶段继续参与箭体姿态调整，此次发射采用801所研制的首款千牛级冷气推力器产品，推力为此前最大量级产品的近30倍。

二级辅助动力系统主要用于二级箭体的姿态控制和轨道机动，系统针对低温环境创新应用柔性自限温加热片技术，从而实现加温、高温保持的自动控制，让系统在复杂环境下始终稳定运行，为火箭二级飞行保驾护航。

和常规小推力冷气姿控发动机相比，大推力意味着大流量、大压差、大温差，如何确保高压低压、常温低温不同条件下的系统稳定性与可靠性，成为研制工作的关键难点。团队创新提出“先导式电磁阀+双密封结构”的设计方案：先导式电磁阀就像一个“遥控开关”，能够实现毫秒级脉冲控制，用小力驱动大阀；双密封结构在常规金属密封外，新增耐-100℃低温O形圈设计，依托“层层保险”与充分验证，该系统后续可满足火箭一子级返回姿态控制与重复使用需求，达到国内领先水平。　记者　关颖