【航化说】从“地下黑金”到“太空燃料”,煤基航天煤油用实力书写变身记
来源:航化网发表时间:2025-09-24 16:56:14浏览量:398
近日,海阳东方航天港传来巨响,北京天兵科技天龙三号液体火箭一子级动力系统完成全球首次海上试车,其核心动力源自我国自主研发的煤基航天煤油推进剂。
这款由煤炭转化而来的“太空燃料”,不仅刷新国内商业航天液体火箭发动机推力纪录,更标志着我国在航天燃料领域实现了从依赖石油到自主创新的关键跨越。
黑黢黢的煤炭竟能化作推动火箭冲向太空的神奇力量,传统能源煤炭与高科技的航天领域相距甚远,然而,我国自主研发的煤制油技术让这看似不可能成为现实。
今天,就让我们一起走进煤基航天煤油的世界,见证煤炭从“地下黑金”蜕变为“太空燃料”的华丽历程。
煤炭如何变身“太空燃料”?
煤基航天煤油并非传统意义上的“烧煤”,而是通过煤制油技术,将煤炭转化为适用于航天器的高性能燃料。
1、自主技术造就优质燃料
中国航天科技集团六院165所联合国家能源集团等单位,采用自主知识产权的煤直接液化工艺,在高温高压环境下使煤炭与氢气反应,经脱硫脱氮等精细处理,最终生成符合航天标准的高性能燃料。这一过程赋予煤基航天煤油“一大三高四低”的优异特性,比重大、高体积热值、高比热容、高热安定性,且硫、氮、芳烃含量与凝点均远低于传统燃料。
2、煤基航天煤油的优势
与传统依赖环烷基原油为原料的石油基航天煤油相比,煤基航天煤油解决了航天煤油原料来源过于单一的历史难题,它的出现与我国“富煤贫油”的能源现状高度适配。
不仅如此,它借助硫分离技术大幅优化发动机工况、减少结焦现象,进一步提升火箭复用潜力,而且比冲性能突出、产品质量稳定统一;更重要的是,其燃料单位成本降低超50%,在保障国家航天能源战略安全的同时,还为航天产业降本增效提供了关键支撑。
从试验到量产的突破
1、煤基航天煤油发展历程
2013年3月,中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油立项实施煤基航天领域特种燃料研究与开发。
2014年7月,该公司与航天六院一六五所合作,加快研发进程。
2015年4月,煤基航天煤油进行18吨液氧/煤油发动机整机热试车,实现世界首次煤基燃料在航天领域的应用。
2018年2月,煤基航天煤油首次应用于120吨泵后摆液氧/煤油发动机试验取得圆满成功。
2019年2月,煤基航天煤油正式供应航天系统,至今已累计供应近万吨,试车次数达800余次,涵盖多种型号液氧/煤油发动机。
2023年4月2日,天龙二号遥一运载火箭使用煤基航天煤油在酒泉卫星发射中心实现首飞。
2024年11月30日,长征十二号运载火箭成功使用该燃料发射,标志着煤基航天煤油首次应用于“长征”系列火箭。
2025年9月15日,沿用煤基航天煤油的天龙三号液体火箭一子级动力系统在海阳东方航天港海上试车成功。
2、产能加速推进
煤基航天煤油的产能建设正在加速推进。
自立项以来,国家能源集团联合航天科技集团六院165所等单位,已通过800余次台架试验与实装应用考核,持续推进其研发与应用。
截至2024年底,我国煤基航天煤油年产能已达8000吨,3万吨级新生产线正在规划中,可满足商业航天高密度发射需求。
3、规模化应用
煤基航天煤油依托高能量密度、优异吸热效果与强抗结焦能力,大幅提升了我国航天燃料供给的自主性与多样性,进一步夯实航天能源保障基础。
2024年11月,在第十五届珠海航展上,165所与海南商业航天发射场达成3.8亿元供应合作,在实现年度超千吨采购量并逐年提升的同时,成功形成覆盖发动机研制至火箭飞行的全产业链供给体系,为商业航天发展提供有力支撑。
助力航天迈向新高度
煤基航天煤油的推广与应用,本质上是国家能源安全战略在航天领域的深刻体现。我国煤炭资源丰富,这一燃料路线彻底摆脱了航天领域对仅占全球原油储量2%的环烷基原油的过度依赖。
在商业航天爆发式增长的当下,其成本优势将进一步降低发射门槛,为大规模的互联网卫星组网、低轨星座建设等国家重大工程提供坚实、可靠且经济的动力保障。
从大地深处的“黑金”到飞天探宇的“血液”,煤基航天煤油让传统能源在新时代焕发新生,也让中国航天在燃料领域走出了一条立足国情、自主可控的坚实道路。
未来,随着商业航天的蓬勃发展、深空探测的持续推进,煤基航天煤油将以更强的动力,托举我国火箭飞得更高、更远。
它不只是一款燃料,更是“地面力量”支撑“太空梦想”这一理念的精彩实践。在征服太空的征途上,这一抹由煤转化而来的航天亮色,正悄然推动着一个更具韧性、更有可持续性的航天新时代加速到来。
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