據(jù)微信公眾號(hào)“中國(guó)航天科技集團(tuán)六院”消息，11月30日22時(shí)25分，航天科技集團(tuán)六院165所牽頭聯(lián)合國(guó)家能源集團(tuán)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(zhǎng)征十二號(hào)運(yùn)載火箭順利首飛！這也是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭首次使用煤基航天煤油飛天，長(zhǎng)征燒“煤”的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。

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(lái)源過(guò)于單一的歷史難題，符合我國(guó)“富煤貧油”的能源現(xiàn)狀，有力保障國(guó)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(guó)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、5項(xiàng)國(guó)防專利。近年來(lái)，該所大力開拓煤基航天煤油商業(yè)航天市場(chǎng)，提升運(yùn)輸效率，更為便捷地抵達(dá)用戶所在地，更好地保障航天燃料供給。

為保障長(zhǎng)十二發(fā)射，在六院黨委、院領(lǐng)導(dǎo)班子的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，165所領(lǐng)導(dǎo)班子深入一線、靠前指揮。韓明所長(zhǎng)帶領(lǐng)專班奔赴發(fā)射場(chǎng)一線檢查指導(dǎo)工作，符全軍副所長(zhǎng)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(dǎo)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(zhǎng)韓明親自帶隊(duì)，與海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)就煤基航天煤油供應(yīng)達(dá)成約3.8億元合約。

多家商業(yè)航天企業(yè)在快速推進(jìn)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制應(yīng)用的同時(shí)，也高度認(rèn)可165所生產(chǎn)交付的煤基航天煤油，年度采購(gòu)總量超千噸且逐年遞增，全面覆蓋了發(fā)動(dòng)機(jī)研制、工藝驗(yàn)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(zhǎng)符全軍表示，為保障國(guó)家航天能源的安全供應(yīng)，自液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)立項(xiàng)研制起，在六院領(lǐng)導(dǎo)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(jìn)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(dòng)機(jī)、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、渦噴渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)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(rùn)滑油等新產(chǎn)品，未來(lái)將廣泛服務(wù)于商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jì)劃完成總體設(shè)計(jì)，后續(xù)將充分滿足國(guó)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(shí)刻。

現(xiàn)任165所航潔新材科技有限公司總經(jīng)理的朱成財(cái)博士回憶：“打我上班前，研究團(tuán)隊(duì)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(cái)感慨萬(wàn)千。煤基航天煤油多達(dá)15項(xiàng)指標(biāo)控制要求難度極大，主要指標(biāo)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(dān)性能理論計(jì)算、族組成優(yōu)化調(diào)整、關(guān)鍵組分提取、配方試驗(yàn)研究、生產(chǎn)工藝等工作，著力攻克特性指標(biāo)偏離等難關(guān)。

當(dāng)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(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝、加強(qiáng)生產(chǎn)組織、引進(jìn)先進(jìn)檢測(cè)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(jí)、18噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)主力燃料，石油基航天煤油在新一代運(yùn)載火箭發(fā)射中已充分驗(yàn)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(shí)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(lái)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(gè)老大難的問題，但關(guān)系到國(guó)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(xiàng)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(dòng)機(jī)主力燃料的基礎(chǔ)。且我國(guó)煤制油來(lái)源廣泛、資源豐富。開展煤基航天煤油研制工作并推動(dòng)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。“學(xué)化學(xué)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(xiàng)目時(shí)大家都很愁，石油基航天煤油能分析出的物質(zhì)多達(dá)上千種，項(xiàng)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(yàn)所，最核心的“寶藏”之一。兩周多的時(shí)間里，于君統(tǒng)計(jì)出2003年到2016年間應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車的198批次石油基航天煤油的相關(guān)數(shù)據(jù)，為項(xiàng)目組打開了新的研制思路：從族組成入手結(jié)合表觀指標(biāo)、特性指標(biāo)分析。在原料油篩選過(guò)程中，為了掌握各煤油的性質(zhì)，楊超等人的足跡遍及全國(guó)各地。項(xiàng)目組采用關(guān)鍵指標(biāo)仿真計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式進(jìn)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(biāo)均滿足國(guó)軍標(biāo)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(jìn)。煤基航天煤油于2017年7月30日首次進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)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(biāo)志著煤基航天煤油研制取得初步成功。

沉浸于國(guó)家航天能源戰(zhàn)略備份成功的喜悅同時(shí)，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(lái)源工作，繼2017年伊始，與陜煤集團(tuán)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(yàn)證了焦油基航天煤油作為煤基航天煤油的基礎(chǔ)油，進(jìn)一步拓寬我國(guó)航天能源燃料的供給來(lái)源。

“我們?cè)缫羊?yàn)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^(guò)實(shí)驗(yàn)室摻混試驗(yàn)和應(yīng)用試車，驗(yàn)證了兩種煤油在發(fā)動(dòng)機(jī)試車及靶場(chǎng)發(fā)射使用時(shí)，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(guò)院級(jí)評(píng)審可應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)工藝試車；2022年7月，《煤基航天煤油規(guī)范》國(guó)軍標(biāo)正式通過(guò)終審。2023年2月，煤基航天煤油正式通過(guò)集團(tuán)公司飛行應(yīng)用評(píng)審。從此，煤基航天煤油擁有國(guó)家認(rèn)可的軍用標(biāo)準(zhǔn)，可應(yīng)用于所有類型液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)應(yīng)用于長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭飛行的曙光。長(zhǎng)十二發(fā)射使用的兩型發(fā)動(dòng)機(jī)研制試驗(yàn)、工藝試驗(yàn)均使用煤基航天煤油，截至2024年11月，煤基航天煤油累計(jì)完成800余次發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)，總點(diǎn)火時(shí)長(zhǎng)近14萬(wàn)秒，各項(xiàng)性能得到充分驗(yàn)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(zhǎng)十二首飛成功，也為后續(xù)進(jìn)一步應(yīng)用于“長(zhǎng)征家族”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為保證我國(guó)航天能源安全、高效、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量!