首次！长征火箭烧“宁夏煤”

政务 2024-12-02 21:10 宁夏

据微信公众号“中国航天科技集团六院”消息，11月30日22时25分，航天科技集团六院165所牵头联合国家能源集团神华煤制油公司、宁夏煤业公司研制开发的煤基航天煤油，成功助力长征十二号运载火箭顺利首飞！这也是长征系列运载火箭首次使用煤基航天煤油飞天，长征烧“煤”的梦想成为现实。

区别于传统的石油基航天煤油，煤基航天煤油解决了航天煤油原料来源过于单一的历史难题，符合我国“富煤贫油”的能源现状，有力保障国家航天能源战略安全，比冲性能、产品一致性和稳定性良好。

作为我国唯一的煤基航天煤油生产制造单位，165所具备高性能燃料的研制生产能力，拥有3项标准、4项关键技术、5项国防专利。近年来，该所大力开拓煤基航天煤油商业航天市场，提升运输效率，更为便捷地抵达用户所在地，更好地保障航天燃料供给。

为保障长十二发射，在六院党委、院领导班子的坚强领导下，165所领导班子深入一线、靠前指挥。韩明所长带领专班奔赴发射场一线检查指导工作，符全军副所长安排部署煤基航天煤油飞行应用保障。

广阔天地有作为

165所领导班子高度重视高性能燃料的研制应用推广，在不久前结束的珠海航展上，所长韩明亲自带队，与海南商业航天发射场就煤基航天煤油供应达成约3.8亿元合约。

多家商业航天企业在快速推进液氧煤油发动机研制应用的同时，也高度认可165所生产交付的煤基航天煤油，年度采购总量超千吨且逐年递增，全面覆盖了发动机研制、工艺验收、火箭飞行等全产业链条。

谈及高性能燃料研制成果转化，165所副所长符全军表示，为保障国家航天能源的安全供应，自液氧煤油发动机立项研制起，在六院领导下，我们“十年磨一剑”致力于航天煤油新油源的论证和研制，以煤制油为基础，攻克了诸多难关，并依托于液体推进剂研制生产技术积淀，先后开发出能够满足液氧煤油发动机、冲压发动机、涡喷涡桨发动机等使用的多款高性能燃料，并衍生出高粘度农药用矿物用油、工业润滑油等新产品，未来将广泛服务于商业航天、低空经济、现代农业等国民经济领域。

目前，165所煤基航天煤油年生产能力超8000吨，年生产能力约30000吨的新型生产线已按计划完成总体设计，后续将充分满足国家航天能源需求。

合力攻关解难题

煤基航天煤油的研制历程，在应用成果硕果累累的高光瞬间背后，也有“按下葫芦又起瓢”的至暗时刻。

现任165所航洁新材科技有限公司总经理的朱成财博士回忆：“打我上班前，研究团队就开始参与煤基航天煤油的前期探索研究，论证煤制油品用于航天领域的可行性。从2016年起，正式开始产品研制。”

回想起配方研究阶段的经历，朱成财感慨万千。煤基航天煤油多达15项指标控制要求难度极大，主要指标之间往往是“按下葫芦，又起瓢”。他和韩伟、杜宗罡、兰海平、于君、杨超等同事紧密协作，共同承担性能理论计算、族组成优化调整、关键组分提取、配方试验研究、生产工艺等工作，着力攻克特性指标偏离等难关。

当年身处配方研制定型一线的韩伟，主要围绕流阻特性、传热和结焦特性、能量特性等开展配方优化工作。后任航洁公司煤基特种油品事业部经理的他，围绕煤基航天煤油的质量一致性和可靠性、持续开发原料油品备份等工作。产能挖潜提升方面，通过优化生产工艺、加强生产组织、引进先进检测设备，大幅提升生产效率。

硬着头皮也要上

煤基航天煤油研制初期，既有一些“迫不得已”软肋，还有一些“敢啃骨头”硬气。作为120吨级、18吨级液氧煤油发动机主力燃料，石油基航天煤油在新一代运载火箭发射中已充分验证，保障了空间站建设等一系列航天重大工程任务的顺利实施。

“由于石油基航天煤油组成及理化性质特殊，航天煤油原料来源单一的问题迟迟得不到解决。”165所八室主任杜宗罡表示，寻找一种高热安全、获取便利的备份能源，一度是个老大难的问题，但关系到国家航天能源安全生命线，硬着头皮也得上！

杜宗罡的老搭档兰海平回忆，在研究论证环节，项目组发现煤直接液化后煤基煤油的族组成及主要性能与石油基航天煤油相近，具备作为发动机主力燃料的基础。且我国煤制油来源广泛、资源丰富。开展煤基航天煤油研制工作并推动其工程化应用，是保证航天能源安全、高效、可持续发展的有效解决途径。

接力奔跑助研制

研制工作总是很难一蹴而就。“学化学的都清楚，性能是组成和结构的综合反映。”令于君印象里深刻的是，接到项目时大家都很愁，石油基航天煤油能分析出的物质多达上千种，项目组分工协作，着手分析、归纳石油基航天煤油的组成和性质。

数据，是165所作为试验所，最核心的“宝藏”之一。两周多的时间里，于君统计出2003年到2016年间应用于发动机试车的198批次石油基航天煤油的相关数据，为项目组打开了新的研制思路：从族组成入手结合表观指标、特性指标分析。在原料油筛选过程中，为了掌握各煤油的性质，杨超等人的足迹遍及全国各地。项目组采用关键指标仿真计算与实验结合的方式进行配方研究，先后突破了煤基航天煤油的核心配方、性能调节、配方油提取、复合调制等关键技术，成功研制出所有技术指标均满足国军标要求的煤基航天煤油。

推广应用在路上

煤基航天煤油的应用，也同样在曲折中前进。煤基航天煤油于2017年7月30日首次进行了发动机热试车，试车结果表明煤基航天煤油和石油基航天煤油性能一致，标志着煤基航天煤油研制取得初步成功。

沉浸于国家航天能源战略备份成功的喜悦同时，165所持续开展煤基航天煤油配方中基础油的多渠道来源工作，继2017年伊始，与陕煤集团合作继续开展焦油基煤油用于航天煤油的可行性研究，验证了焦油基航天煤油作为煤基航天煤油的基础油，进一步拓宽我国航天能源燃料的供给来源。

“我们早已验证了煤基航天煤油的性能，但是要想应用于工艺试车、火箭飞行，需要论证煤基航天煤油与石油基航天煤油掺混的特性。”通过实验室掺混试验和应用试车，验证了两种煤油在发动机试车及靶场发射使用时，可相互掺混、相互代用，提升终端用户使用便利性。

2021年8月，煤基航天煤油通过院级评审可应用于发动机工艺试车；2022年7月，《煤基航天煤油规范》国军标正式通过终审。2023年2月，煤基航天煤油正式通过集团公司飞行应用评审。从此，煤基航天煤油拥有国家认可的军用标准，可应用于所有类型液氧煤油发动机试车任务，手持应用于火箭飞行发射任务的“入门卷”。

十年辛苦不寻常

煤基航天煤油终于迎来应用于长征系列运载火箭飞行的曙光。长十二发射使用的两型发动机研制试验、工艺试验均使用煤基航天煤油，截至2024年11月，煤基航天煤油累计完成800余次发动机点火试验，总点火时长近14万秒，各项性能得到充分验证。

煤基煤油启新程，海南商发首战捷！煤基航天煤油应用于长十二首飞成功，也为后续进一步应用于“长征家族”奠定坚实基础，为保证我国航天能源安全、高效、可持续发展贡献力量！

来源：观察者网

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