解放军报北京3月19日电 （记者安普忠、岳雨彤）记者今天从中国运载火箭技术研究院（以下简称火箭院）获悉，其所属的首都航天机械有限公司成功研制出国内首个2.5米级重型氢氧发动机喷管。该喷管的成功研制，为我国大直径重型运载火箭的研制奠定了坚实基础。
据了解，该发动机喷管分为上、下两段，上段最大直径1.8米，下段最大直径2.5米，壁厚最薄处仅1毫米。其主要作用是将火箭推进剂燃料产生的高温、高压气体的热能转化为动能，从而让火箭获得巨大的推力，具有耐高温、耐高压、超轻薄等特点。
值得一提的是，该喷管采用内壁铣槽、外壁直接套接结构的扩散钎焊制造工艺。“铣槽”是在喷管内壁上铣出一道一道的凹槽，扩散钎焊工艺将内壁与外壁焊接，使喷管壁内部形成紧密排列的中空通道。喷管的材料要承受近3000℃的高温，而液氢液氧的温度分别是-253℃和-183℃，是“现成的冷却剂”。火箭设计师让液氢在进入燃烧室之前，先在喷管壁内部形成的中空通道里高速流动，带走燃气传给喷管的热量，保护喷管不被烧毁。燃气传给液氢热量时对液氢进行预热，这部分热量最后又被液氢带回了燃烧室，得到了再生，因此，得益于这种设计的发动机喷管又叫做“再生冷却喷管”。
扩散钎焊制造工艺一是保证内外壁焊接以形成封闭的冷却通道，二要保证内外壁结合牢固，从而承受喷管夹层的巨大压力。研发过程中，大尺寸部件扩散钎焊工艺结构设计技术、工装高低温装匹配、大尺寸部件钎焊变形控制等一系列技术难题得到突破。直径2.5米级再生冷却喷管的成功扩散钎焊制造，也代表着火箭院大尺寸不锈钢部件的扩散钎焊技术能力达到世界先进水平。
图片：陈志凯
