超震撼！實拍火箭發動機生產車間及試車現場
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我們首先來看一下火箭發動機試車實驗
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火箭發動機從開始研製到交付使用前所進行的各類試驗。火箭發動機是在高溫、高壓、高轉速和強烈振動等苛刻的條件下工作。
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中國首台120噸泵後擺火箭發動機首次試車的高清畫面
為了檢驗發動機是否達到設計指標，交付使用前必須通過一系列嚴格的試驗，對其結構可靠性、性能參數、使用壽命和適應性等作出評價。
此外，試驗也為發展新技術、改進設計以及在使用過程中出現故障時進行原因分析提供依據。
既然火箭發動機試車這麼壯觀，它的工作原理是什麼呢？一起看看。
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火箭發動機可用於航天器推進，也可用於導彈等在大氣層內飛行。大部分火箭發動機都是內燃機，也有非燃燒形式的發動機。
我們都知道美國SpaceX已將火箭與飛船在美國實現商業化運作，在航天界大放異彩。咱們國內火箭商業化也在逐漸推進，如「重慶兩江之星」也備受關注。2017年年底，我國自主研製的首台商用火箭發動機整機試車成功。聽到這裡，小夥伴們是不是摩拳擦掌了，原理懂了，有錢就可以搞。
下面是火箭發動機怎麼造的？
先通過一個視頻短片簡單的了解火箭發動機的製造
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他們製造的火箭發動機已被用於發射「東方」、「上升」、「聯盟」載人飛船和「進步」自動運輸貨運飛船。俄羅斯100%的載人航天發射和80%的商業發射都使用薩馬拉製造的RD107/108和其改型發動機。庫茲涅佐夫公司的產品在保持俄羅斯遠程航空兵戰備狀態上也發揮了特別重要的作用。
今日的薩馬拉也面臨著諸多挑戰，如恢復NK-32 02系列發動機的生產、加大火箭發動機產量、應俄羅斯天然氣工業公司的要求提高工業燃氣輪機的可靠性、以及為先進飛機發展新發動機。
55年前，蘇聯開始在薩馬拉生產火箭發動機，從此，薩馬拉的發動機不僅把第一位宇航員尤里·加加林送入了軌道，還在超過半個世紀的時間裡支撐起了蘇聯/俄羅斯的太空探索任務，並且還承擔了為重型飛機製造發動機的任務。後來薩馬拉的幾個大型工廠被合併成「庫茲涅佐夫」公司，成為俄羅斯國營技術集團公司的一部分，該公司現在是聯合發動機公司（UEC）的子公司。
切削車間。切削是發動機生產過程初始階段中的一道工序，這個車間集中了精密加工、控制和測試設備。如圖中的DMU-160 FD車銑加工中心，最大能處理直徑達1.6米、重達2噸的複雜形狀大型部件。
這裡的工人三班倒工作，生產任務繁重。
這是加工NK-32發動機壓縮機定子環的車床。
NK-32是圖-160戰略轟炸機的動力裝置。1996年，圖-144LL飛行實驗室也改裝了NK-32-1發動機。
這台機器每分鐘最快能處理100米的接縫。
冶金車間。這裡能製造工業燃氣渦輪發動機和航空發動機的機匣組件，直徑可達1600毫米、重量可達1500公斤。圖中的女工正在組裝葉片的蠟模，他們用失蠟法進行鑄造。
這麼細緻的活需要女工來完成。
蠟模會被覆蓋上幾層陶瓷漿料，以達到一定的厚度。
最後在電爐中煅燒模具，內部的蠟將熔化並且流失殆盡，形成一個空心的陶瓷樹狀結構。
真空熔煉爐往陶瓷樹狀模具中澆鑄。
完成澆鑄後的澆注口。
對鑄件進行質量檢驗。
在零下55度的低溫下測試火箭發動機閥門。
冷卻浴需要控制液氮和酒精的比例才能達到所需測試溫度。
檢查壓縮機葉片的外形。
對火箭發動機燃燒室殼體進行表面加工。
對火箭發動機噴管進行釺焊，工藝溫度975度。
通過X光檢查的噴管會用粉筆寫上字。
把燃燒室和噴管焊接在一起。
燃燒室與噴管成品。
安裝遊動發動機的轉向組件，這種小發動機安裝在RD-107A/RD-108A火箭發動機上，用於控制和調整推力矢量。
庫茲涅佐夫有約12000名員工。
組裝中的俄羅斯下一代機車燃氣渦輪發動機——NK-361，這是「庫茲涅佐夫」的一個新發展方向。
NK-361燃氣渦輪發動機第一個原型機在2009年試車，在謝爾賓卡環形鐵道測試期間驅動了重量超過15000噸的158節列車，創下世界紀錄。
飛機發動機總裝車間。
組裝NK-32發動機的加力燃燒室。
圖-22M3的NK-25發動機，在很長一段時間裡，它和NK-32是世界上推力最大的航空發動機
組裝中的NK-25。
在組裝前檢查NK-32的機匣。
加力燃燒室的噴油環。
組裝航空發動機要一絲不苟。
組裝NK-14ST燃氣渦輪發動機，該發動機被用於天然氣輸送，有趣的是，發動機可以使用管道中運輸的氣體作燃料。NK-14ST是圖-95轟炸機NK-12發動機的改型。
火箭發動機總裝車間。左邊是格魯什科院士動力機械製造科研生產聯合公司研製的RD-107A/108A發動機，右邊是庫茲涅佐夫自己研製的NK-33發動機。RD-107A/108A發動機結構類似，只不過107用於「聯盟」運載火箭的第一級，108用於第二級。
庫茲涅佐夫的火箭發動機在俄羅斯市場佔據了80%的份額，俄羅斯載人發射100%使用該廠發動機，可靠性達99.8%。安裝有薩馬拉造發動機的火箭在拜科努爾（哈薩克）、普列謝茨克（俄羅斯）和庫魯（法屬蓋亞那）太空港都發射過，而「聯盟」火箭則在俄羅斯「東方」航天發射場（阿穆爾州）進行發射。
火箭發動機的製造周期一般是10個月。
檢查發動機零件。
發動機經過最終檢測後就能交付給客戶了。
組裝中的NK-33火箭發動機，專為「聯盟2-1v」輕型運載火箭的第一級研製。
NK-33發動機差點在蘇聯登月計劃被取消後夭折，該發動機易於操作和維護，具有很高的可靠性，而且價格僅是同類發動機的一半。美國也採購了NK-33安裝在自己「安塔爾」火箭上。
用熱縮管保護航空級線束。
在線束上安裝接插件。
完工的成品線束。
火箭發動機總裝車間里的蘇聯和俄羅斯宇航員照片，他們有個共同點：都是被薩馬拉製造的火箭發動機送入太空的。
發動機測試台上的NK-14ST。
根據測試結果進行調校。
測試控制台。
壓力計，用於在燃氣渦輪發動機測試中測量發動機低壓差壓。
發動機試驗台的消音和排氣裝置。
RD-107A/108A火箭發動機測試，這是在點火前幾分鐘拍的。確認發動機可靠性只有一個辦法，就是直接用成品進行測試。發動機被固定在一個特製傾斜台架上，準備點火。
在超過半個世紀的時間裡，「庫茲涅佐夫」製造了8個大類約10000台液體火箭發動機，把超過1800枚「東方」、「上升」、「閃電」和「聯盟」火箭送入太空。
點火前冷卻系統開始噴水，形成一片水幕來降低尾焰溫度和噪音。
測試發動機需要監測約250項參數才能評估其質量。
點火了，尾焰的亮度讓周圍黯淡無光。
尾焰直接沖刷下方地面，冒出一片高溫蒸汽。
水幕混入尾焰，這是真正的水火交融。
測試最後一分鐘了，此時已經燒掉了約12噸煤油和30噸液氧。
測試完成後，這台發動機會送回裝配廠，拆解後根據測試結果進行調整，然後再組裝起來，通過最後質檢後才能發給客戶——進步航天火箭中心，再由他們安裝在火箭上。
薩馬拉製造的發動機再一次成功完成了發射任務。
素材來源：航空製造網、直觀機械學
編輯整理：CMF設計軍團
THE END
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