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2023年5月12日~2024年4月1日，首台搭载动环镀膜的产品已完成15次试车，累计起停30次、共3900s，满足发动机重复使用要求。此外，该产品陆续交付后续6台发动机参加试车，试车过程中密封工作正常，试后气密均满足要求，达到预期效果。 类富勒烯润滑薄膜在可重复使用液体火箭发动机动密封上的成功应用，为我国可重复使用火箭首飞奠定了重要基础，推动了航天领域动密封技术的优化和升级，保障高参数动密封长寿命的关键性能，技术上实现国际领先水平。

新一代液氧煤油发动机中，氧泵二级密封工作线速度较高，达到了73m/s，在气氧冷却换热不足的条件下，动环表面局部温度达到500℃~650℃。由于动环选用的S-07钢（马氏体-奥氏体双相铬镍不锈钢GJB7960-2012）存在硬度偏低，易氧化，以及耐磨性能不足等问题，导致试车后动环表面出现氧化变色、磨损等现象，严重影响了密封性能和使用寿命。为提升动环表面的硬度和耐磨性，改善摩擦磨损性能，降低端面温升和磨损，开展了动环表面改性研究。 2.成果主要内容、适用范围及实施要点 在动环表面附着一层固体润滑膜（类富勒烯碳薄膜（FLC）），主要成分为碳，通过气相沉积技术将碳附着于零件表面形成润滑膜（厚度约3~10μm），在碳膜和基体之间需铺设粘结层、过渡层（厚度约***μm）。类富勒烯碳薄膜的性能参数见补充文件项目主要介绍之表1。为了更加适用发动机重复使用要求，并提高在液氧介质中使用安全性，对类富勒烯薄膜进行了优化改进。在选择合理的碳膜厚度基础上，考虑到Ti在氧环境下为限用材料，对原工艺方案进行了改进，过渡层和粘结层均采用Cr替代Ti，其在氧环境下的安全性可以得到保障。

罗光钊 西安航天动力研究所 工程师 高凯雄 中国科学院兰州化学物理研究所 副研究员 张戴维 西安航天动力研究所 助理工程师