試車成功！最大推力80噸，民企造出世界第三的液氧甲烷發動機

撰文：利刃龍貓

解放軍報5月18日刊文報道中國首台80噸級液氧甲烷發動機"天鵲"（TQ-12）試車成功。這標誌著中國成為世界第三個掌握大推力液氧甲烷發動機的國家。而"天鵲"也是目前我國推力最大的雙低溫液體火箭發動機。該發動機的研製成功意味著我國民營航天企業也掌握了百噸級液體火箭發動機的研發技術和保障能力。

由於地球引力的存在，人類要實現太空探索，就必須設法擺脫地球引力的影響。目前大推力火箭是人類擺脫地球引力，進入太空的唯一手段。而各國之間，誰的運載火箭功率更大，就意味著誰可以發射更重型的航天器，進而更好的實現太空探索活動。當年美國能夠實現代號為"阿波羅"的登月探測計劃，完全是因為美國當時研製成功了超越時代的"土星-5"超大推力運載火箭。按照當時的數據，"土星-5"火箭總重量超過2700噸，而五台發動機的總推力達到了驚人的3400噸！所以在執行"阿波羅"探月飛船發射時，美國人自己戲稱"我們把一艘驅逐艦送上了天"，因為1969年的驅逐艦就是大約2500～3000噸左右。

在大型火箭研究方面，蘇俄當年也不遑多讓，而且由於蘇聯在運載火箭技術方面整體落後美國，因此蘇聯多用重型洲際彈道導彈直接拆掉核彈頭，裝上人員運送艙，這就是俄式運載火箭。人類歷史上第一個宇航員——蘇聯人尤里·加加林，就是坐著這樣一枚被拆了核彈頭的蘇制R-7運載火箭被送上了太空！如今，即使是美國也依然要從俄羅斯進口RD-170和RD-180等大型液體火箭發動機，才能確保自家航天項目不至於"斷糧"。而根據統計，從1991年蘇聯解體至今，美國國家航天局（NASA）從俄羅斯進口了超過1000台RD-170/180型發動機，總耗資超過10億美元！甚至在2015年美國國會通過法案對俄羅斯進行金融制裁時，也沒有加入火箭發動機的有關條款——因為美國如今已經無法生產這種推力達400噸的大型液體火箭發動機。這令美國極為尷尬，甚至在宣布制裁俄羅斯之後，還不得不厚著臉皮哀求俄羅斯繼續租用"聯盟-TM"飛船給美國，用於運輸國際空間站的補給物資和人員替換工作。

由此可見，大型運載火箭發動機在太空探索中一直有著重要意義。我國也一直在努力開發自己的大型運載火箭。本次試車成功的"天鵲"火箭發動機最大推力可達80噸，由於是單台發動機，因此可以進行兩台串聯或者四台串聯，這樣其最大推力可以擴充到160～320噸，足以發射重型人造地球衛星。特別是在如今商業發射非常廣泛的今天，小推力火箭在一定程度上更加受歡迎，這是因為小型火箭生產儲備比較簡便且成本較低，有利於進行小批量多批次的商業發射，如果使用大型火箭發射小型衛星，自然在經濟上是一種浪費。而且由於技術的進步，如今衛星的體積和重量也是越做越小，即使使用小推力火箭也可以實現"一箭多星"的發射需求。而最大推力80噸的"天鵲"火箭發動機，既可以兩台並聯作為160噸的小型火箭，也可以四台並聯作為320噸大型火箭，適應性非常靈活，這是它的優勢。

另外，和過去使用紅硝等強氧化劑不同，"天鵲"火箭發動機使用的是液氧和液體甲烷作為燃料，液氧和液體甲烷雖然易燃，但是並沒有腐蝕性也沒有毒副作用，燃燒後的產物為二氧化碳和水，不會污染大氣和水體，是目前頗為受追捧的"環保"燃料。而且"天鵲"發動機還應用了我國獨立自主開發的激光焊接夾層噴管技術，從而讓火箭的生產成本更低，生產周期更快。

隨著"天鵲"發動機的試車成功，我國民營航天公司也即將正式登上歷史舞台，也許我們的公司規模不及馬斯克的特斯拉公司，但是在技術上，我們絕對有自己獨到的地方，相信在未來，我們的發動機也會越來越好，航空航天事業越來越強。

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