“我國正在持續(xù)開展以液氧烴類發(fā)動機為代表的火箭動力可重復使用技術研究，突破了產品不下臺連續(xù)多次熱試車、大范圍推力調節(jié)、多次起動、重復使用快速處理等多項關鍵技術。”近日，全國人大代表、中國航天科技集團有限公司六院院長、黨委副書記劉志讓透露了主發(fā)動機重復使用技術及適應性改進工作的相關情況。

　　那么，相較一次性火箭，可重復使用火箭對發(fā)動機有著怎樣的要求呢？“返回和回收這一過程對火箭發(fā)動機的推力調節(jié)能力提出了很高要求，現役火箭發(fā)動機具備一定變推能力，可將推力降低到額定推力的70%左右，但要滿足回收要求，需要將推力降低到額定的40%甚至30%。變推范圍越大，設計難度越大。”劉志讓解釋說。

　　據了解，目前，我國制定了重復使用運載器的發(fā)展規(guī)劃，按照近、中、遠期的目標確定3條技術途徑，同步開展工作，梯次形成能力。劉志讓介紹，六院也已將重復使用航天液體動力作為重點，按照規(guī)劃的路徑整體推動研究工作。

　　第一是基于現役火箭構型，開展主發(fā)動機重復使用技術研究及適應性改進工作，近期完成回收驗證工作，解決落區(qū)安全問題，2025年前后實現落區(qū)可控回收、部分重復使用等目標。

　　第二是基于新研火箭構型，開展重復使用液氧烴類發(fā)動機研究，支撐垂直、水平等多種回收方案，中期具備一二級火箭重復使用能力，推動兩級入軌航天運輸產業(yè)形成，2030年實現完全重復使用兩級運輸系統的工程應用。

　　第三是基于水平起降重復使用運載器構型，開展吸氣式組合發(fā)動機研究，遠期形成單級入軌運載器的工程應用。

　　劉志讓坦言，發(fā)動機在所有熱機中工作條件最為嚴苛，為重復使用帶來了很大挑戰(zhàn)。“一次性火箭發(fā)動機可能工作幾分鐘就完成了使命，重復使用發(fā)動機的工作壽命則需要增加。”劉志讓解釋說，“這要求發(fā)動機設計理念從強度設計向壽命設計轉變，并需要解決結構可靠性、健康管理、使用維護與快速檢測、壽命預測與評估等技術。”

　　此外，六院還瞄準更遙遠的未來，開展了組合循環(huán)動力技術的研究和地面集成試驗。組合循環(huán)動力如果研發(fā)成功，可支持水平起降天地往返重復使用飛行器的服役，將提高快速進出空間的能力。

　　“該技術擬將航空發(fā)動機、沖壓發(fā)動機和火箭發(fā)動機結合，在大氣層內外不同環(huán)境下各展所長。”劉志讓說，3種動力形式都在不斷發(fā)展，如果能組合在一起將是極大的創(chuàng)新，但要實現整個結構效益最大化、飛行軌道最優(yōu)化以及良好的經濟效益，還面臨多重難關。