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发动机研制与发展我国远程洲际导弹一级发动机是中国**个推力*大的液体火箭发动机。1964年下半年开始方案论证,1965年初开始研制,到1982年底设计定型,历时17年。在方案设计时主要考虑:发动机系统简单可行,易于实现;借鉴国内外发动机研制经验,采用成熟的技术和工艺,具有良好的继承性、先进性及工艺性等;一级发动机采用四单机关联,并可实现切向摇摆,以使中国导弹的飞行姿态和稳定控制技术达到世界先进水平;各单机自成独立工作系统。为其通用性和“一代二”创造条件;用一级一台单机替代二级主机,即“一代二”方案,缩短研制周期;结合中国的国情,同时兼顾卫星运载火箭的要求,游机用泵压式方案;试车状态与定型交付状态一致,以缩短研制周期和节省研制经费;在工艺水平允许的条件下,适当提高加工制造精度,减少调节环节和测量测试项目,以避免大型工夹量具的需求,并利于装配周期的缩短和生产效率的提高;*大限度地简化使用维护要求,如发射前的安装、检查和测试项目等。
在我国远程洲际导弹一、二级发动机的整个研制过程中,先后经历了模样、初样、试样及定型四个研制阶段,进行了大量的组合件试验,如涡轮泵联动试验、燃烧室燃烧试验、各种阀门的工作可靠性试验及各类工艺性试验,进行了近30次累计73780秒的各类型试车,通过试验,暴露设计的不足和薄弱环节,进行设计改进,然后再试验、再改进,使发动机系统日臻完善,可靠性逐步提高。为满足环境条件的要求,发动机还进行了高、低温环境条件的运输试验、贮存试验及试车。为达到高可靠性的目的,发动机经历了大推力(额定推力的117%)、长程(额定工作时间的50%)可靠性试车考验。同时,一、二级发动机共计参加飞行试验40多次,包括用于卫星发射飞行试验。定型状态发动机进行了严格的鉴定性和可靠性试验。通过上述各类试验证明,其性能可靠性大于95%,结构可靠性大于的9%,寿命下限为额定工作时间的3倍以上,具有世界同类产品的先进水平。
在远程洲际导弹二级发动机的基础上,于1990年6月开始研制远程改型洲际导弹二级发动机。在充分继承已有成熟技术成果的同时,尽力采用先进技术、先进结构。主要进行了以下研制工作:进行了主机推力室喷管延伸段研制,喷管延伸段采用铣槽方案,使发动机性能、结构可靠性和工艺性都得到提高;研制了自锁解锁两系统主阀门,实现了弹体目标处理系统;燃气发生器身部由压坑点焊结构改进为铣槽结构;涡轮排气管与蒸发器采用焊接方案;蒸发器与排气管连接处采用自锁螺母防松措施;游机涡轮泵采用双端面密封,代替唇式密封结构:游机火药起动器顶盖密封改进为桦槽式状态;采用容错结构设计等。以上的设计改进,使得远程改型洲际导弹相对于远程洲际导弹二级发动机,不仅性能大大提高,而且结构可靠性、工艺性和使用维护性能都大为提高,把中国战略导弹高空液体火箭发动机提高到一个新的水平,从而使中国的洲际导弹达到了*终战术技术指标要求,并于1993年6月2日首次发射试验获得圆满成功。