2015年9月25日,我國新型運載火箭長征十一號在酒泉衛星發射中心成功發射。由中國航天科技集團公司研製的這款固體運載火箭是我國長征系列運載火箭家族的新丁,對增強我國快速進入空間的能力,促進國民經濟建設,提升我國航天綜合實力具有十分重要的意義。隨着中國航天科技集團公司四院研製的四級固體發動機成功應用於該型火箭,我國固體動力在宇航運載領域的應用實現了新的突破。
面對不斷增長的空間資源開發以及競爭日益激烈的商業航天發射的需要,快速進入空間和應用空間已經成為一個國家維護安全和利益的“戰略制高點”。我國自20世紀60年代起成功研製了長征系列液體運載火箭,造就了航天大國地位,但是世界航天強國均擁有相當規模的固體運載火箭系列,而我國在反應快、可靠性高、操作簡便的固體運載火箭領域尚屬空白,沒有快速進入空間的能力,航天運輸系統並不完善。一時間,低成本、高性能的小衛星的發展在各國掀起熱潮。由於多級固體運載火箭在實現小衛星快速、廉價、可靠發射方面具有不可替代的優勢,受小衛星技術發展的牽引,發展固體運載火箭勢在必行。長征十一號正是在這種背景下發展的一型空間快速響應全固體運載火箭,可以在接到任務命令後短時間完成星箭技術準備和發射任務,可以滿足未來高密度發射小衛星等有效載荷的需求,具有發射準備時間短、可靠性高、經濟性好、適應多任務等特點。
長征十一號固體運載火箭是中國航天科技集團公司在此背景下,自籌資金於2010年啟動研製的。該火箭採用四級全固體火箭發動機技術方案,四級固體發動機均由四院負責研製,這是四院固體發動機首次進入運載火箭主動力系統,該火箭使我國真正擁有陸基機動24小時快速進入空間的能力,可執行應急以及日常軍用、民用有效載荷的發射等任務,對固體動力技術的發展和領域拓展具有重要意義。
作為我國固體火箭發動機研製重點單位,四院自2008年以來,以固體動力在運載領域工程應用為目標,以固體運載火箭需求為導向,開展了120噸整體式大推力固體發動機關鍵技術研究;以加強總體能力建設為契機,創新組織管理模式,成立了固體運載室為代表的“一部兩室”;以集成演示驗證試驗為途徑,在借鑑原有成熟技術基礎上,集中優勢資源,加快突破關鍵技術及產品研發,相繼取得120噸大推力整體式固體火箭發動機,分段發動機對接演示驗證的圓滿成功。
該火箭一級發動機採用的大推力固體發動機,是目前我國最大推力固體發動機,其燃燒室裝藥量為國內固體發動機之最,採用的柔性噴管是我國目前尺寸最大的發動機噴管,技術難度大,研製時間緊,多項設計及工藝技術均無成熟經驗,研製隊伍遵循“獨立自主、開拓創新、勇於探索,刻苦攻關”的思路,潛心鑽研,大膽創新,攻堅克難,在2年內實現了首台全尺寸發動機地面熱試,成功突破了4項重大關鍵技術,在3年內全面完成了方案和初樣研製工作,實現了該發動機多台次地面大型聯試成功,發動機性能指標全部滿足總體要求,並接近國際先進水平,刷新了我國固體發動機研製史上多項紀錄。
長征十一號固體運載火箭將拓展我國航天運輸系統新領域,推動我國空間快速響應系統的建設,也必將牽引大推力固體火箭發動機技術,推動固體運載火箭和固體助推器技術的發展。