“緊張，就跟自己的孩子去考試一樣，小考中考大考都很緊張。”火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力室點(diǎn)火試車前，北京藍(lán)箭空間科技有限公司(下稱“藍(lán)箭”)高級(jí)工程師、推力室專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人袁宇站在大山里唯一的農(nóng)家樂(lè)天臺(tái)上，盯著距離幾百米遠(yuǎn)的試車臺(tái)。

9月27日，民營(yíng)火箭公司藍(lán)箭自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)天鵲(TQ-12)短噴管推力室在其湖州自主建設(shè)的試車臺(tái)進(jìn)行20秒短程點(diǎn)火試車并取得成功。

山坳里的試車臺(tái)

浙江省湖州市的一處山坳里，豎著帶有“藍(lán)箭航天”四個(gè)大字的低溫液氮儲(chǔ)箱，這個(gè)肉眼可見(jiàn)的標(biāo)志性建筑是試車臺(tái)的一部分。半徑1.5公里之內(nèi)沒(méi)有稠密的居民區(qū)，只有成片竹林、兩個(gè)集裝箱改造成的監(jiān)測(cè)室，還有一幢4層樓高的農(nóng)家樂(lè)，工作人員吃住都在這里。而5個(gè)月前，這里還是一片荒涼，沒(méi)水沒(méi)電也沒(méi)路。

加注燃料、加壓、冷卻，一系列準(zhǔn)備工作后，倒數(shù)五秒，11點(diǎn)11分，推力室點(diǎn)火試車。黃沙揚(yáng)起，甲烷燃燒后噴出15米長(zhǎng)的藍(lán)紫色火焰，試車臺(tái)30米后的山體也被熏黑。產(chǎn)生的噪聲消融在山中，掌聲又響起，推力室試車成功點(diǎn)火20秒。

試車臺(tái)的功能是固定發(fā)動(dòng)機(jī)，并在工藝系統(tǒng)所產(chǎn)生的穩(wěn)定工作狀態(tài)的模擬環(huán)境下，通過(guò)點(diǎn)火試驗(yàn)及測(cè)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的推力、介質(zhì)的流量、溫度、壓力等試驗(yàn)參數(shù)，以此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能和質(zhì)量。藍(lán)箭CEO張昌武說(shuō)，本次短噴管推力室試車是在藍(lán)箭航天自建的高壓擠壓試車臺(tái)上進(jìn)行的，這也是國(guó)內(nèi)唯一的民營(yíng)熱試車臺(tái)。

推力室是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中完成推進(jìn)劑能量轉(zhuǎn)化和產(chǎn)生推力的組件。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力室由噴注器、燃燒室和噴管組成。此次點(diǎn)火試驗(yàn)的任務(wù)是加快驗(yàn)證“天鵲”(TQ-12)推力室的核心技術(shù)，推動(dòng)“天鵲”(TQ-12)發(fā)動(dòng)機(jī)以及“朱雀二號(hào)”液體運(yùn)載火箭進(jìn)入大規(guī)模地面試驗(yàn)。

袁宇說(shuō)，大量的試驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功的必要條件。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)集燃燒、傳熱、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、低溫技術(shù)、測(cè)控技術(shù)等多種學(xué)科與技術(shù)于一體，僅僅依靠仿真計(jì)算無(wú)法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，必須開展各種大量的試驗(yàn)，一臺(tái)成熟穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)試車時(shí)間要達(dá)到20000秒以上。

2011年，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司六院北京11所60噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)首次試驗(yàn)取得成功。2016年，液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)在中國(guó)航天科技集團(tuán)公司六院101所也完成200秒熱試車。

相對(duì)于國(guó)家隊(duì)長(zhǎng)時(shí)間的試車，目前，藍(lán)箭還處在短程試驗(yàn)階段。9月24日，藍(lán)箭進(jìn)行1.5秒箱壓點(diǎn)火試驗(yàn)和5秒短程試驗(yàn)，9月26日進(jìn)行10秒短程試車。此次20秒推力室試驗(yàn)是藍(lán)箭的“第四把”，“難度一步步提高，不是一上來(lái)就整20秒，沒(méi)有這么大膽。”團(tuán)隊(duì)成員都是老手，但袁宇還是很緊張，眼睛盯住山坳里的試車臺(tái)。一次性試車時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的考核越充分，難度也越大。

巧婦難為無(wú)米之炊，試車臺(tái)不是米，是鍋

“點(diǎn)火期間的視頻有沒(méi)有?”“真棒，這些角度真棒。”試車成功后，張昌武已經(jīng)在農(nóng)家樂(lè)的拐角處跟航拍師討論拍攝的視頻。

張昌武和團(tuán)隊(duì)一直強(qiáng)調(diào)，“火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一半是設(shè)計(jì)出來(lái)的，一半是測(cè)試出來(lái)的。”巧婦難為無(wú)米之炊，但他覺(jué)得，試車臺(tái)不是米，而是鍋。張昌武認(rèn)為，擁有自己的試車臺(tái)就意味著初步形成從生產(chǎn)到測(cè)試的獨(dú)立自主能力，在密集產(chǎn)品試驗(yàn)中提高效率，確保產(chǎn)品研發(fā)和驗(yàn)證周期，民營(yíng)企業(yè)做運(yùn)載火箭也會(huì)靠譜。

2015年6月，當(dāng)時(shí)32歲的山東人張昌武從金融跨界，與國(guó)家“千人計(jì)劃”專家、曾在歐洲航天局工作15年的吳樹范創(chuàng)辦藍(lán)箭，目標(biāo)是做液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)，最終干一款能空天往返的飛機(jī)，一小時(shí)到達(dá)地球各角落。

在推力室試車的同一天，藍(lán)箭固體三級(jí)火箭朱雀一號(hào)已經(jīng)啟程運(yùn)往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，等待10月底的發(fā)射。張昌武說(shuō)，液氧甲烷火箭預(yù)計(jì)2019年出廠，2020年中型液體火箭在首飛后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，2021年具備登上月球甚至載人的能力。不過(guò)，這一過(guò)程中，可靠性的完善仍有很長(zhǎng)的路要走。