我國首臺萬瓦級低溫制冷裝置通過驗收

4月29日，在中科院理化所廊坊基地，“大型低溫制冷設備研制”項目首席科學家李青正在介紹低溫制冷設備的原理。

　　它，可成功模擬太空-253℃的超低溫，為航天飛船等航天器做飛前“體檢”；它，還可用低溫制冷技術將氫氣液化，制成運載火箭的助推燃料……它是我國自主研發的首臺萬瓦級大型液氫溫區低溫制冷裝置。4月29日，由財政部支持、中國科學院理化技術研究所承擔的國家重大科研裝備“大型低溫制冷設備研制” 項目正式通過驗收。這一成果成功打破發達國家對相關技術的壟斷。

　　“在我國載人航天工程里，新一代的低溫運載火箭面臨的最大問題就是增加運載量。”該項目首席科學家李青表示，傳統的燃料由于能量密度不夠，已難以承擔發射任務，惟有采用液氫這一高能燃料。然而，氫氣的體積太過龐大，只有將其液化后才能使用。與100℃時水才會沸騰的原理一樣，氫氣只有達到-253℃，才能被液化。

　　液氫溫區的大型低溫制冷技術一直是影響我國航天事業和前沿科學發展的重大敏感技術，特別是航天工程所需的萬瓦級低溫制冷技術，發達國家一直對我國限制輸出。“大型低溫制冷設備研制” 項目通過驗收，使我國科學家掌握了大型低溫制冷技術領域的高技術發展主動權。

　　在中科院理化所位于廊坊園區的實驗室里，記者看到，制冷裝置像個大油罐，體重達15噸。“它的工作原理就好像人體的血液循環一樣。”該所低溫工程與系統應用研究中心副研究員胡忠軍表示，氦氣相當于體內循環的血液，當氦氣通過管道進入其中時，“心臟”——壓縮機會將氦氣進行壓縮，低溫換熱器會像“皮膚”一樣進行熱量交換，膨脹機負責制冷，還有充當“腎臟”的過濾器來排除雜質……經過這一系列極端環境下的“體內”循環后，從另一管道出來的冷氦氣溫度低至 -253℃，能使氫氣液化。

　　記者了解到，該制冷裝置能充當我國航天產品測試平臺，為飛行器打造一個模擬太空低溫環境的“大冰柜”，在人造衛星、航天飛船等航天器進入太空前對所有關鍵部件進行“體檢”。目前，項目所產出的成果已成功應用于我國低溫運載火箭研制任務中，為提升低溫運載火箭測試覆蓋范圍做出了貢獻。

　　在驗收會上，專家一致認為，該項目的完成打破了發達國家對液氫溫區大型低溫制冷技術的壟斷，奠定了我國自主開發系列化產品的基礎，是自主研發大型關鍵基礎裝備的成功范例。專家組表示，該項目的實施形成了創新的項目組織與管理模式，為集成性和工程性均很強的重大科研裝備自主創新及產業化模式積累了寶貴經驗。

　　同時，在財政部支持下，中科院已啟動了大型低溫制冷設備二期研制工作。屆時，該設備將向更低溫區發起新一輪挑戰，為解決核廢料處理等世界性難題提供重要的支撐條件。