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據(jù)微信公眾號“中國航天科技集團六院”消息，11月30日22時25分，航天科技集團六院165所牽頭聯(lián)合國家能源集團神華煤制油公司、寧夏煤業(yè)公司研制開發(fā)的煤基航天煤油，成功助力長征十二號運載火箭順利首飛！這也是長征系列運載火箭首次使用煤基航天煤油飛天，長征燒“煤”的夢想成為現(xiàn)實。

區(qū)別于傳統(tǒng)的石油基航天煤油，煤基航天煤油解決了航天煤油原料來源過于單一的歷史難題，符合我國“富煤貧油”的能源現(xiàn)狀，有力保障國家航天能源戰(zhàn)略安全，比沖性能、產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性良好。

作為我國唯一的煤基航天煤油生產(chǎn)制造單位，165所具備高性能燃料的研制生產(chǎn)能力，擁有3項標準、4項關(guān)鍵技術(shù)、5項國防專利。近年來，該所大力開拓煤基航天煤油商業(yè)航天市場，提升運輸效率，更為便捷地抵達用戶所在地，更好地保障航天燃料供給。

為保障長十二發(fā)射，在六院黨委、院領(lǐng)導班子的堅強領(lǐng)導下，165所領(lǐng)導班子深入一線、靠前指揮。韓明所長帶領(lǐng)專班奔赴發(fā)射場一線檢查指導工作，符全軍副所長安排部署煤基航天煤油飛行應(yīng)用保障。

廣闊天地有作為

165所領(lǐng)導班子高度重視高性能燃料的研制應(yīng)用推廣，在不久前結(jié)束的珠海航展上，所長韓明親自帶隊，與海南商業(yè)航天發(fā)射場就煤基航天煤油供應(yīng)達成約3.8億元合約。

多家商業(yè)航天企業(yè)在快速推進液氧煤油發(fā)動機研制應(yīng)用的同時，也高度認可165所生產(chǎn)交付的煤基航天煤油，年度采購總量超千噸且逐年遞增，全面覆蓋了發(fā)動機研制、工藝驗收、火箭飛行等全產(chǎn)業(yè)鏈條。

談及高性能燃料研制成果轉(zhuǎn)化，165所副所長符全軍表示，為保障國家航天能源的安全供應(yīng)，自液氧煤油發(fā)動機立項研制起，在六院領(lǐng)導下，我們“十年磨一劍”致力于航天煤油新油源的論證和研制，以煤制油為基礎(chǔ)，攻克了諸多難關(guān)，并依托于液體推進劑研制生產(chǎn)技術(shù)積淀，先后開發(fā)出能夠滿足液氧煤油發(fā)動機、沖壓發(fā)動機、渦噴渦槳發(fā)動機等使用的多款高性能燃料，并衍生出高粘度農(nóng)藥用礦物用油、工業(yè)潤滑油等新產(chǎn)品，未來將廣泛服務(wù)于商業(yè)航天、低空經(jīng)濟、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等國民經(jīng)濟領(lǐng)域。

目前，165所煤基航天煤油年生產(chǎn)能力超8000噸，年生產(chǎn)能力約30000噸的新型生產(chǎn)線已按計劃完成總體設(shè)計，后續(xù)將充分滿足國家航天能源需求。

合力攻關(guān)解難題

煤基航天煤油的研制歷程，在應(yīng)用成果碩果累累的高光瞬間背后，也有“按下葫蘆又起瓢”的至暗時刻。

現(xiàn)任165所航潔新材科技有限公司總經(jīng)理的朱成財博士回憶：“打我上班前，研究團隊就開始參與煤基航天煤油的前期探索研究，論證煤制油品用于航天領(lǐng)域的可行性。從2016年起，正式開始產(chǎn)品研制?！?

回想起配方研究階段的經(jīng)歷，朱成財感慨萬千。煤基航天煤油多達15項指標控制要求難度極大，主要指標之間往往是“按下葫蘆，又起瓢”。他和韓偉、杜宗罡、蘭海平、于君、楊超等同事緊密協(xié)作，共同承擔性能理論計算、族組成優(yōu)化調(diào)整、關(guān)鍵組分提取、配方試驗研究、生產(chǎn)工藝等工作，著力攻克特性指標偏離等難關(guān)。

當年身處配方研制定型一線的韓偉，主要圍繞流阻特性、傳熱和結(jié)焦特性、能量特性等開展配方優(yōu)化工作。后任航潔公司煤基特種油品事業(yè)部經(jīng)理的他，圍繞煤基航天煤油的質(zhì)量一致性和可靠性、持續(xù)開發(fā)原料油品備份等工作。產(chǎn)能挖潛提升方面，通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝、加強生產(chǎn)組織、引進先進檢測設(shè)備，大幅提升生產(chǎn)效率。

硬著頭皮也要上

煤基航天煤油研制初期，既有一些“迫不得已”軟肋，還有一些“敢啃骨頭”硬氣。作為120噸級、18噸級液氧煤油發(fā)動機主力燃料，石油基航天煤油在新一代運載火箭發(fā)射中已充分驗證，保障了空間站建設(shè)等一系列航天重大工程任務(wù)的順利實施。

“由于石油基航天煤油組成及理化性質(zhì)特殊，航天煤油原料來源單一的問題遲遲得不到解決。”165所八室主任杜宗罡表示，尋找一種高熱安全、獲取便利的備份能源，一度是個老大難的問題，但關(guān)系到國家航天能源安全生命線，硬著頭皮也得上！

杜宗罡的老搭檔蘭海平回憶，在研究論證環(huán)節(jié)，項目組發(fā)現(xiàn)煤直接液化后煤基煤油的族組成及主要性能與石油基航天煤油相近，具備作為發(fā)動機主力燃料的基礎(chǔ)。且我國煤制油來源廣泛、資源豐富。開展煤基航天煤油研制工作并推動其工程化應(yīng)用，是保證航天能源安全、高效、可持續(xù)發(fā)展的有效解決途徑。

接力奔跑助研制

研制工作總是很難一蹴而就?！皩W化學的都清楚，性能是組成和結(jié)構(gòu)的綜合反映?！绷钣诰∠罄锷羁痰氖?，接到項目時大家都很愁，石油基航天煤油能分析出的物質(zhì)多達上千種，項目組分工協(xié)作，著手分析、歸納石油基航天煤油的組成和性質(zhì)。

數(shù)據(jù)，是165所作為試驗所，最核心的“寶藏”之一。兩周多的時間里，于君統(tǒng)計出2003年到2016年間應(yīng)用于發(fā)動機試車的198批次石油基航天煤油的相關(guān)數(shù)據(jù)，為項目組打開了新的研制思路：從族組成入手結(jié)合表觀指標、特性指標分析。在原料油篩選過程中，為了掌握各煤油的性質(zhì)，楊超等人的足跡遍及全國各地。項目組采用關(guān)鍵指標仿真計算與實驗結(jié)合的方式進行配方研究，先后突破了煤基航天煤油的核心配方、性能調(diào)節(jié)、配方油提取、復(fù)合調(diào)制等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出所有技術(shù)指標均滿足國軍標要求的煤基航天煤油。

推廣應(yīng)用在路上

煤基航天煤油的應(yīng)用，也同樣在曲折中前進。煤基航天煤油于2017年7月30日首次進行了發(fā)動機熱試車，試車結(jié)果表明煤基航天煤油和石油基航天煤油性能一致，標志著煤基航天煤油研制取得初步成功。

沉浸于國家航天能源戰(zhàn)略備份成功的喜悅同時，165所持續(xù)開展煤基航天煤油配方中基礎(chǔ)油的多渠道來源工作，繼2017年伊始，與陜煤集團合作繼續(xù)開展焦油基煤油用于航天煤油的可行性研究，驗證了焦油基航天煤油作為煤基航天煤油的基礎(chǔ)油，進一步拓寬我國航天能源燃料的供給來源。

“我們早已驗證了煤基航天煤油的性能，但是要想應(yīng)用于工藝試車、火箭飛行，需要論證煤基航天煤油與石油基航天煤油摻混的特性?！蓖ㄟ^實驗室摻混試驗和應(yīng)用試車，驗證了兩種煤油在發(fā)動機試車及靶場發(fā)射使用時，可相互摻混、相互代用，提升終端用戶使用便利性。

2021年8月，煤基航天煤油通過院級評審可應(yīng)用于發(fā)動機工藝試車；2022年7月，《煤基航天煤油規(guī)范》國軍標正式通過終審。2023年2月，煤基航天煤油正式通過集團公司飛行應(yīng)用評審。從此，煤基航天煤油擁有國家認可的軍用標準，可應(yīng)用于所有類型液氧煤油發(fā)動機試車任務(wù)，手持應(yīng)用于火箭飛行發(fā)射任務(wù)的“入門卷”。

十年辛苦不尋常

煤基航天煤油終于迎來應(yīng)用于長征系列運載火箭飛行的曙光。長十二發(fā)射使用的兩型發(fā)動機研制試驗、工藝試驗均使用煤基航天煤油，截至2024年11月，煤基航天煤油累計完成800余次發(fā)動機點火試驗，總點火時長近14萬秒，各項性能得到充分驗證。

煤基煤油啟新程，海南商發(fā)首戰(zhàn)捷！煤基航天煤油應(yīng)用于長十二首飛成功，也為后續(xù)進一步應(yīng)用于“長征家族”奠定堅實基礎(chǔ)，為保證我國航天能源安全、高效、可持續(xù)發(fā)展貢獻力量!