在第十五屆中國國際航空航天博覽會上，航天科技集團六院共展出了包含兩型發動機在內的9項航天液體動力領域的最新成果，充分展示出六院的科技硬實力和在新能源領域的前瞻布局及創新能力。
其中，宇航展區隆重展出一款面向商業航天市場、主打可重復使用的YF-209液氧甲烷發動機；一款瞄準商業航天需求、具有經濟性和可靠性雙重優勢的YF-102V開式迴圈液氧煤油高空發動機。同時，承載中國大推力火箭發動機技術發展重任的千噸級垂直雙工位液體火箭發動機試車台模型、百靈二號（LARK-2）高空高速靶標也亮相展會。
此外，可直觀反映六院氫氣制備、儲存、輸運、加註、套用等場景的液氫「制儲運加用」全產業鏈示範沙盤，六院自主研發的廢舊催化劑回收再生技術和高爐煤氣精脫硫系統的核心器材及技術原理沙盤等專案也於航天技術套用展區與觀眾見面。
面向商業航天市場
可重復使用的
YF-209液氧甲烷發動機重磅亮相
80噸級液氧甲烷發動機YF-209是六院研制的一款面向商業航天市場的大 推力可重復使用發動機。自發動機誕生之日起，研制團隊就錨定「技術要領先」「產品要可靠」「成本要更具優勢」的三大目標，可謂是「商業成功」誌在必得。
技術要領先，是目標也是使命。發動機的設計是多專業協同合作的復雜工程，技術上的創新難上加難，要取得突破更需要非同一般的魄力。面對新形勢下對發動機提出的「推力大、效能高、功能全」的更高標準，研制團隊大膽創新，從方案設計開始就以數碼化手段高速叠代，充分匹配各元件效能提升 發動機總體參數指標，並運用智能化手段對元件模型進行校核與最佳化，在實物生產前就已經完成多輪技術改進。
研制團隊在最短的時間內突破了發動機多次起動控制技術、甲烷燃燒關鍵技術、大熱流重復使用推力室熱防護技術、長壽命重復使用渦輪泵關鍵技術、發動機重復使用維護等多項關鍵技術，同時努力探索新的生產試驗模式，緊密聯系生產廠與試驗台，進一步加快發動機研制叠代速度，讓發動機系統簡化、結構最佳化、元件強化。
正是由於不滿足於現有成果、不斷地大膽創新，不拘泥於歷史積澱、不斷地引入先進理念，才成就了一款可靠優良的發動機，並透過了多次點火起動試驗、入口過載試驗、推進劑過冷試驗、搖擺試驗和高溫強冷試驗等多項考核。此外，在地面版發動機的基礎上，研制團隊采用大面積比噴管，提升真空比沖效能，形成了適應火箭上面級飛行的真空版發動機，將其作為某垂直起降重復使用液氧甲烷火箭二級動力，一同支撐火箭實作重復使用和快速測發。相關技術達到國內領先、國際先進水平。
產品要可靠，是要求也是責任。火箭發動機常被比喻成人類馭火的極致，其工作條件十分苛刻，要求同時駕馭3000攝氏度以上的高溫和近零下200攝氏度的酷寒，要求同時掌控上萬轉高速飛轉的旋轉機械和上千噸推力下紋絲不動的傳力機構。這樣的產品要想可靠難度可想而知。
80噸級可重復使用液氧甲烷發動機
對於80噸級液氧甲烷發動機來說，產品要可靠不僅僅是一句口號，更是一份沈甸甸的要求與責任。為此，從原材料的嚴格篩選到精密的生產加工，再到嚴苛的質素檢測，每一個環節都必須精益求精。憑借著完善的質素體系和優良的管理傳統，依托7103廠、101所等全院成熟的生產、試驗質素體系保障能力，有力保障了發動機研制的順利進行。目前，發動機已順利完成研制和可靠性驗證工作，具備交付飛行能力，證明了發動機具有良好的可重復使用效能，也證明了質素保障體系的有效性。
成本要更具優勢，是決心也是必然。高精尖的產品從來價值不菲，在追求技術領先和產品可靠的同時，要想商業成功，成本才是決定性的因素。在降本增效和效能提升的道路上，研制團隊以問題為導向、以創新為牽引，按照單元經營管理模式實踐的思路，全面開展產品降本增效和改進最佳化工作，把成本和效能作為核心指標進行約束。團隊透過最佳化發動機方案，改進生產工藝流程，最佳化試驗考核專案等多種方式，不斷壓縮成本，提升產品效能，經過多輪次技術叠代，開創了高效研制叠代模式，在提升發動機效能的同時，為單台發動機節約了數百萬元的材料費用，也為其他型號發動機的研制提供了新思路。
後續，研制團隊還將進一步叠代改進發動機總體效能，進一步挖掘效能潛力，拓寬市場，打造一款最適應中國商業航天模式的金牌發動機。
兼具經濟性和可靠性
YF-102V開式迴圈液氧煤油
高空發動機展出
發展航天，動力先行。在商業航天迅速發展的新形勢下，液體動力國家隊與時俱進、主動作為。2023年4月2日，六院提供3台85噸級開式迴圈液氧煤油發動機作為一級動力，推舉一型商業運載火箭首飛成功，成為六院首款得到飛行驗證的商業發動機，同時創造了多項國內第一：國內第一款飛行的開式迴圈液氧煤油發動機、國內第一款采用三機並聯布局的液體火箭發動機、國內第一款適應無依托發射方式的液氧煤油發動機……
更加振奮人心的是，在第十五屆中國國際航空航天博覽會上，六院又攜YF-102V二級高空版開式迴圈液氧煤油發動機精彩亮相。
70噸級開式迴圈液氧煤油高空發動機
YF-102V開式迴圈液氧煤油高空發動機套用於低成本中型運載火箭二級，與一級發動機共同構成開式迴圈液氧煤油發動機的技術體系，可提供低成本大規模進入空間的能力。該型發動機在85噸級開式迴圈液氧煤油發動機基礎上，新研高比沖、變推力、大面積比的推力室，具有大範圍推力調節和混合比調節能力，具備兩次起動和雙向搖擺功能，具有效能高、推質比高、性價比高的優點。
作為85噸級開式迴圈液氧煤油發動機家族中的新成員，為適應商業航天的特點，YF-102V開式迴圈液氧煤油高空發動機在經濟性和可靠性上具有雙重優勢，在國內尚未有此先例。
瞄準高比沖、大範圍變推力、低成本的研制目標，六院研制團隊透過多輪方案比較，從機理上大膽提出新思路，充分繼承現有研制經驗，合理選取噴註器參數，快速突破了液液高效燃燒組織、燃燒穩定性控制、可靠熱防護等關鍵技術，實作快速突破、快速驗證、極速叠代，采用全數碼化三維結構設計二級發動機推力室。與此同時，團隊在一級發動機基礎上，開展了推力室、輕質化常平座、一體化換熱器、輕質化二次點火器、低成本大面積比延伸段等重要新設計部件的攻關研究。依托3D打印技術、現有身部產品快速交付推力室產品，團隊大幅提高了產品結構可靠性、顯著降低了研制成本。
目前，該型發動機已透過全狀態、全剖面試車驗證且功能效能符合火箭要求，單台發動機透過4倍額定工作時間考核，發動機已完成了工程研制工作，將配套用作多款商業航天液體運載火箭二級主動力，並將在2025年首次執行商業飛行任務，助力中國商業航天高質素發展。
千噸級雙工位試車台
承載中國大推力
火箭發動機技術發展重任
在第十五屆中國國際航空航天博覽會上，六院展區有這樣一座試車台模型吸人眼球。「千噸動力澎湃」「雙工位柔性化設計」「高水平科技自立自強」「高效敏捷、安全可靠」等彰顯其特別之處，這座試車台承載著推動中國大推力火箭發動機技術發展重任。它就是六院165所抓總建設的千噸級垂直雙工位液體火箭發動機試車台。它的建設在航天液體動力試驗領域或許稱不上「終極之戰」，但無疑是一場「巔峰之戰」。
千噸級垂直雙工位液體火箭發動機試車台展台
該試車台采用「雙工位柔性化設計」實作功能互補。「1#」工位以其超1000噸的承載力，輕松滿足大推力發動機長程試車、搖擺試車、多機並聯試車等需求；「2#」工位，則以超500噸的承載力，配備高空模擬裝置，滿足研制階段高空模擬試車和交付階段工藝驗收試車等需求。雙工位共用推進劑容器、儲氣及增壓放氣系統、產品吊運系統等，提高試驗系統大型工藝非標器材的共用率和靈活性，有利於節約建設經費、提升建設效能。
該試車台設計團隊攻克一系列關鍵技術，彰顯了中國在火箭發動機測試技術領域的自主創新能力。整體布局上充分考慮發動機試驗工序、工步的特點，構建簡潔高效的發動機流轉模式，采用多站位並列的產品流轉方案，具備不少於3台發動機同時開展試驗準備的能力，充分適應發動機快速敏捷叠代的研發需要。
環保與高效並重，是該試車台的又一顯著特點。為解決發動機試車時噪音較大、影響周邊環境等問題，研制人員進一步最佳化封閉式燃氣導流降噪的設計方案和冷卻水供應工藝，降低了試車時噪音和冷卻水耗量，符合新時代綠色環保的需求。
在測控方面，該試車台采用分布式測控與集中式測控相結合，滿足發動機控制和千余路參數測量，降低測控電纜網絡規模，提升應急處置系統可靠性。此外，全系統狀態監測預警與全流程數碼化管控的引入，進一步提升了試驗系統健壯性和數碼化水平。
該試車台能夠最大限度模擬火箭發射時發動機工作狀態，考核驗證發動機的設計方案和飛行工作狀態，準確評價發動機效能。
伴隨著中國重型運載火箭研制工程的深入實施，為打通大推力發動機研制線，165所迅速開展該試車台專案論證和整體設計，借鑒過去10余座大型試驗保障條件能力建設經驗，特別是自開辟銅川試驗中心以來，短短一年時間完成700噸級雙工位大推力液氧烴類發動機試車台建設、短短8個月左右時間完成亞洲最大空間發動機高空模擬試驗台建設等工程實踐經驗，形成「一體化推進、扁平化管理」的總體建設思路。
千噸級雙工位試車台以其創新的技術、環保的理念、高效的管理，為中國液體火箭發動機的研發和測試驗證提供強有力支撐，無論是推力量級、技術指標、建設規模上都錨定和趕超世界先進水平。它不僅是動力發展史上的重要裏程碑，更是推動中國航天事業邁向更高水平、支撐航天強國建設的重要力量。
液氫全產業鏈示範沙盤
帶觀眾全面了解
液氫的「制儲運加用」
在第十五屆中國國際航空航天博覽會上，一座立體化、全方位呈現六院氫氣制備、液化、儲存、輸運、加註、套用等場景的液氫全產業鏈示範沙盤首次與社會各界見面。
液氫全產業鏈示範沙盤
在探索新能源的廣闊天地中，六院以深厚的航天技術底蘊和前瞻性的戰略眼光，全力投身於氫能這一清潔能源的研發與套用，持續為構建清潔、低碳、高效的能源體系貢獻航天智慧與力量。本次航展中，依托該液氫全產業鏈示範沙盤，觀眾將以一種更加生動直觀的方式再次走近、全面了解六院液氫全產業鏈的研究與套用成果。
六院是全國最早開展液氫研究與套用的單位，也是中國航天科技集團有限公司氫能聯盟理事長單位和氫能工程技術研發中心依托單位，在「十四五」期間獲批「國家能源液氫技術重點實驗室」，並入圍陜西省重點產業鏈第二批「鏈主」企業名錄，成為氫能產業鏈鏈主企業。六院以氫氧火箭發動機技術為基礎，以市場需求為導向，以技術創新為驅動，加速推進氫能產業的深度轉型升級。從氫制備、氫儲運到氫套用，在每一個環節都力求突破，開發出多項具有自主知識產權的核心技術，統籌氫氣制備、儲存、輸運、加註、套用及安全等五大領域於一體，布局完成了完備的氫能全產業鏈。
近年來，六院緊密圍繞國家雙碳發展戰略，深入貫徹落實集團公司「三優三強四提升」十方面重點任務和院深化改革管理舉措，按照「2345」的工作思路，聚焦重點發展區域合作、重點方向兩大重點，確立和鞏固六院在陜甘寧、新疆、成渝、京津冀地區的地位，固化產業發展格局，堅持綠氫-液氫和液氫-化工及交通運輸領域的主線。持續深化技術創新、管理創新、模式創新等三大創新，強力推動四川攀枝花專案、新疆烏魯木齊專案、陜西示範專案、河北曹妃甸專案四大區域示範，做好五大重點工作，規劃牽引、計劃引領，院級統籌、協同合作，聚焦核心、重點發展，補齊短板、提升能力，開放包容、建設生態，推動六院氫能產業高質素發展。
2020年，六院自主研制的國內首套民用氫液化裝置於內蒙古投產，揭開了六院一系列氫能技術突破的序幕；2021年，具有自主知識產權的國產2噸/天氦膨脹氫液化系統偵錯成功，並於2023年獲得國家能源局首台套認定；2023年12月，自主研制的5噸/天氫液化系統冷箱在北京成功下線，標誌著中國在液氫高效儲運領域實作重大技術突破；2024年4月，六院承擔的國家重點研發計劃「重型車輛液氫儲供關鍵技術研究」專案順利透過綜合績效評價，六院自主研制的80千克級車載液氫儲供系統工程樣機，助力重卡零碳排放，為重型車輛綠色出行提供可靠保障；2024年8月，中國首套國產氫克勞德迴圈5噸/天氫液化系統完成偵錯，成功產出液氫，為10噸級至30噸級甚至更大噸位大型氫氣液化裝備的攻關和套用奠定了工藝和裝備基礎，實作大型氫液化裝備從0到1的突破……六院氫能技術團隊持續創新攻關，取得了一系列氫能技術突破，不斷打造氫能產業創新引擎。
未來，六院將堅持創新驅動發展理念，因時制宜發展氫能產業這一新質生產力，依托強大的研發能力和高效的技術團隊不斷更新叠代氫能產品，助力中國能源結構清潔化、低碳化，為加快社會發展全面綠色轉型、推進美麗中國建設註入強勁的航天液體動力。
文/劉暢 朱怡藍 何宏疆 高強 李佳霖
圖
/航天科技集團六院
編輯/姜瓊瓊
稽核/ 楊建 趙聰
監制/索阿娣
