“我國正在持續(xù)開展以液氧烴類發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的火箭動(dòng)力可重復(fù)使用技術(shù)研究，突破了產(chǎn)品不下臺(tái)連續(xù)多次熱試車、大范圍推力調(diào)節(jié)、多次起動(dòng)、重復(fù)使用快速處理等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。”近日，全國人大代表、中國航天科技集團(tuán)有限公司六院院長、黨委副書記劉志讓透露了主發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)使用技術(shù)及適應(yīng)性改進(jìn)工作的相關(guān)情況。

　　那么，相較一次性火箭，可重復(fù)使用火箭對發(fā)動(dòng)機(jī)有著怎樣的要求呢？“返回和回收這一過程對火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力調(diào)節(jié)能力提出了很高要求，現(xiàn)役火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具備一定變推能力，可將推力降低到額定推力的70%左右，但要滿足回收要求，需要將推力降低到額定的40%甚至30%。變推范圍越大，設(shè)計(jì)難度越大。”劉志讓解釋說。

　　據(jù)了解，目前，我國制定了重復(fù)使用運(yùn)載器的發(fā)展規(guī)劃，按照近、中、遠(yuǎn)期的目標(biāo)確定3條技術(shù)途徑，同步開展工作，梯次形成能力。劉志讓介紹，六院也已將重復(fù)使用航天液體動(dòng)力作為重點(diǎn)，按照規(guī)劃的路徑整體推動(dòng)研究工作。

　　第一是基于現(xiàn)役火箭構(gòu)型，開展主發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)使用技術(shù)研究及適應(yīng)性改進(jìn)工作，近期完成回收驗(yàn)證工作，解決落區(qū)安全問題，2025年前后實(shí)現(xiàn)落區(qū)可控回收、部分重復(fù)使用等目標(biāo)。

　　第二是基于新研火箭構(gòu)型，開展重復(fù)使用液氧烴類發(fā)動(dòng)機(jī)研究，支撐垂直、水平等多種回收方案，中期具備一二級火箭重復(fù)使用能力，推動(dòng)兩級入軌航天運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)形成，2030年實(shí)現(xiàn)完全重復(fù)使用兩級運(yùn)輸系統(tǒng)的工程應(yīng)用。

　　第三是基于水平起降重復(fù)使用運(yùn)載器構(gòu)型，開展吸氣式組合發(fā)動(dòng)機(jī)研究，遠(yuǎn)期形成單級入軌運(yùn)載器的工程應(yīng)用。

　　劉志讓坦言，發(fā)動(dòng)機(jī)在所有熱機(jī)中工作條件最為嚴(yán)苛，為重復(fù)使用帶來了很大挑戰(zhàn)。“一次性火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可能工作幾分鐘就完成了使命，重復(fù)使用發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命則需要增加。”劉志讓解釋說，“這要求發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)理念從強(qiáng)度設(shè)計(jì)向壽命設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，并需要解決結(jié)構(gòu)可靠性、健康管理、使用維護(hù)與快速檢測、壽命預(yù)測與評估等技術(shù)。”

　　此外，六院還瞄準(zhǔn)更遙遠(yuǎn)的未來，開展了組合循環(huán)動(dòng)力技術(shù)的研究和地面集成試驗(yàn)。組合循環(huán)動(dòng)力如果研發(fā)成功，可支持水平起降天地往返重復(fù)使用飛行器的服役，將提高快速進(jìn)出空間的能力。

　　“該技術(shù)擬將航空發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合，在大氣層內(nèi)外不同環(huán)境下各展所長。”劉志讓說，3種動(dòng)力形式都在不斷發(fā)展，如果能組合在一起將是極大的創(chuàng)新，但要實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)效益最大化、飛行軌道最優(yōu)化以及良好的經(jīng)濟(jì)效益，還面臨多重難關(guān)。