2022年11月8日，第十四屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東省珠海市開(kāi)幕，由中國(guó)航天科技集團(tuán)六院（航天推進(jìn)技術(shù)研究院）研制開(kāi)發(fā)的28項(xiàng)航天液體動(dòng)力技術(shù)創(chuàng)新成果亮相展會(huì)。

作為運(yùn)載火箭液體動(dòng)力的國(guó)家隊(duì)，中國(guó)運(yùn)載火箭主動(dòng)力系統(tǒng)均由六院打造。面對(duì)新一代載人火箭（921）的研制需求，六院推出一型130噸級(jí)重復(fù)使用發(fā)動(dòng)機(jī)——YF-100N發(fā)動(dòng)機(jī)，基于液氧煤油補(bǔ)燃循環(huán)泵后擺發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)，打造我國(guó)新一代載人運(yùn)載火箭重復(fù)使用天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)動(dòng)力裝置。[1]

為適應(yīng)運(yùn)載火箭垂直回收和重復(fù)使用，YF-100N實(shí)現(xiàn)三大突破：通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)泵后擺技術(shù)和包絡(luò)布局優(yōu)化，火箭面推力提升80%，火箭運(yùn)載系數(shù)和回收能力大幅度提升；具備多次點(diǎn)火起動(dòng)、低入口壓力起動(dòng)、大范圍變推力、健康監(jiān)控與故障診斷、不離箭快速簡(jiǎn)化處理等，可滿足重復(fù)使用運(yùn)載火箭垂直起降技術(shù)要求；發(fā)動(dòng)機(jī)突破多項(xiàng)重復(fù)使用關(guān)鍵技術(shù)，滿足重復(fù)飛行10次以上能力，通過(guò)簡(jiǎn)易維護(hù)可實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射。[1]

按照設(shè)計(jì)規(guī)劃，921火箭采用CBC構(gòu)型，芯一級(jí)和兩個(gè)助推器使用相同的火箭模塊，實(shí)現(xiàn)三芯并聯(lián)，各配備7臺(tái)YF-100系列發(fā)動(dòng)機(jī)，以21臺(tái)YF-100系列發(fā)動(dòng)機(jī)提供起飛動(dòng)力。

此外，在中國(guó)現(xiàn)役新一代運(yùn)載火箭當(dāng)中，“長(zhǎng)征五號(hào)”系列的助推器、“長(zhǎng)征六號(hào)”系列的芯一級(jí)、“長(zhǎng)征七號(hào)”系列的芯一級(jí)和助推器、“長(zhǎng)征八號(hào)”的芯一級(jí)和助推器等火箭級(jí)段使用的均是YF-100系列發(fā)動(dòng)機(jī)，也就意味著“長(zhǎng)六”系列、“長(zhǎng)七”系列、“長(zhǎng)八”均具備改造成可回收復(fù)用火箭的潛力，也充分說(shuō)明可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的核心是先進(jìn)的可重復(fù)使用動(dòng)力裝置。

在航天發(fā)射規(guī)模快速擴(kuò)張時(shí)，成本問(wèn)題會(huì)越加突出，一方面要提升火箭性能，以提高火箭的運(yùn)載系數(shù)，另一方面則要實(shí)現(xiàn)火箭的回收復(fù)用。對(duì)于航天技術(shù)相對(duì)領(lǐng)先的國(guó)家而言，火箭運(yùn)載系數(shù)的提升空間已經(jīng)比較有限，實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用則是大有可為。如此看來(lái)，YF-100N將可能成為中國(guó)航天發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵突破點(diǎn)！

作者：大白高國(guó)

參考資料

[1]《明日啟幕|我院28項(xiàng)產(chǎn)品亮相珠海航展》
https://mp.weixin.qq.com/s/Oo277VAu_u8cQism7JO-rQ