国外液体火箭发动机试验机构与设施特点
美国和俄罗斯在世界上拥有最多、最庞大的液体火箭发动机试验机构和试验设施。美国主要大型综合试验基地有9个,每个基地设有多个研究部门和众多试验设施。俄罗斯从事宇航试验的大型科研联合体有7个,涉及77个试验综合体和929个试验台(工位)。国外液体火箭发动机主要试验机构与试验设施有以下特点:
(1)试验机构众多,试验设施规模大,一台多工位。马歇尔TS-500台和德国P1台有6个试验工位,俄罗斯导弹与航天工业科学试验中心的102台有20个试验工位,106台有5个台位,其中106-B3台位又有6个试验工位。
(2)试验设施相对集中,功能齐全,配套完善。试验基地具备发动机研制各阶段地面性能、高空模拟、空间环境、边界条件等试验验证能力,而且材料试验、组件试验、计量保障、数据评估等是试验基地的组成部分。有的试验设施甚至和火箭发射场建在一起,避免推进剂、气体、水电、分析化验、计量等公用设施的重复建设。
(3)美国的试验基地多数建在平原、丘陵或海边,试验设施多数钢架结构,容易功能扩展。俄罗斯的大型发动机试验基地也未远离城市,但均采取消音降噪措施,多数试验台采用钢筋混凝土结构。1
国外——国家火箭中心试验基地(俄罗斯)马凯耶夫机械制造设计局建于1947年,从1993年起称为国家火箭中心。该中心是潜射弹道火箭战略系统的主要参与者。它的研究领域包括:在潜射弹道火箭工艺与部件的基础上设计商用运载火箭;用潜艇发射近地航天器与地面发射系统;使用新型发动机发射商用火箭系统;使用最新的火箭控制系统以及开展航天新技术的应用;设计近地和远地商用与研究性的航天器等。
该中心的试验基地既可在实验室条件下开展火箭航天技术的验证性实验,也可在地面条件下进行火箭系统的地面试验。它拥有真空动力试验台、快速流体动力与空气动力管道试验系统和模拟失重环境的密封式水槽(供宇航员飞行前训练用)等试验装置,用于验证设计思想的正确性。产品的可靠性试验包括静态试验、振动试验、冲击试验、声学试验和环境侵蚀试验以及深度真空试验。
该中心的液体火箭发动机性能试验设施包括:真空舱、抽真空系统、工艺系统、控制系统和测量设备。发动机部件试验装置与噪声系统(声压总水平60dB)有交混回响室( 6.22m×3.92m×4.92m)、噪声发生系统、控制系统、测量和记录系统。2
国内——怀柔试验基地怀柔试验基地是钱学森先生回国后亲自选址和创建的,是我国第一个火箭研究与试验基地,为中国“两弹一星”做出了重大的历史性贡献。
基地介绍怀柔试验基地成立于1958年,当时对外称北京矿冶学校,基地主要任务是探索高能推进剂与火箭试车技术。1960年10月,“北京矿业学校”正式在怀柔开展工作。同期,怀柔分部承担了5-15吨液氢液氧火箭发动机的设计和试制任务,并于1964年11月在液氢液氧火箭燃烧室试车台上首次点火成功,这是一项没有任何外国专家帮助、完全依靠自身力量、自主创新的原创性工作,是中国首次进行的液氢液氧火箭发动机的地面试验。随后,集中力量开展541超低空地对空导弹研制工作,在短短3个月时间内就研制出试验弹用的发动机,并成功进行试验弹发射试验。
机构优势在面临种种困难的情况下,怀柔试验基地能为国家航天和国防事业作出重大贡献,主要是两个因素:
一是有一批睿智、坚强的领军任务;
二是有一支从全国各地选拔出来的高素质队伍。实践证明,这支队伍是一支具有高度献身精神与聪明才智的、有凝聚力与战斗力的能打硬仗的队伍。3
基地遭毁2010年7月17日上午,试验基地的保安人员被一伙不明身份人员控制,失去人身自由。在此期间,共计9处房屋被大型铲车与推土机夷为平地,一批重要的科研装置和设备被砸毁掩埋。2010年7月22日至23日,该试验基地再遭持续地肆意毁坏,钱学森先生回国初期指导研制的科研装备等大量历史性文物、国家973项目试验装备、国防重大科研任务的仪器装置和备件等以“垃圾”的名义被清除出场,值守该试验基地的工作人员深受刺激入院治疗。
该试验基地正承担着国家重大专项、国家重大基础研究发展计划项目等重大科研任务。此次试验基地被毁,初步统计的国有资产直接损失高达1700余万元。更加令人痛心的是,一批我国现代科技史上代表性的珍贵文物被肆无忌惮的捣毁和清运,一批国家级的重大科研任务被迫停滞。4