□本报通讯员 陈素萍

朱雀二号液氧甲烷火箭连续两次成功发射，成为全球首款和目前唯一连续成功入轨的液氧甲烷火箭。浙江理工大学机械工程学院朱祖超教授团队正是助力朱雀二号火箭发动机涡轮泵关键技术研究的专家团队。近日，由该团队领衔完成的“复杂多变工况离心泵关键技术及工程应用”项目，获得国家科学技术进步奖二等奖。

作为液氧甲烷运载火箭的关键核心部件，涡轮泵结构复杂且运行环境恶劣，存在内部流动机理不清晰、流体激振难以控制、重复使用可靠性差、装配测试体系不完善等问题。

对此，朱祖超团队开展大量研究工作，突破了涡轮泵多相流动、流体动力设计、双低温同轴泵设计、高压比超音速涡轮设计、涡轮泵转子动力设计、涡轮泵装配测试的技术瓶颈，率先开发出适用于80吨和10吨液氧甲烷发动机的双低温同轴涡轮泵，实现了在朱雀二号液氧甲烷火箭的装载使用。该研究成果还填补了国内液氧甲烷火箭多项技术空白。其中，低温泵弱可压空化湍流计算方法和基于振动响应—压力脉动—内部流动—过流部件相互作用的转子设计方法居国际领先水平。

除了支撑全球首款液氧甲烷火箭连续成功发射，在该成果技术的派生下，目前已经形成的涡轮泵技术还推广应用于低温离心泵等流体机械的研发和设计制造，进一步提升了离心泵行业的技术水平和市场竞争力。比如，应用涡轮泵低温流动计算和设计技术，朱祖超团队与企业合作开发了输送低温液态甲烷的LNG高压潜液泵，实现了其在我国沿海液化气接收站的国产化应用。

“我们的技术，保障了特种船舶离心泵核心技术自主可控，并大幅降低了高端石化离心泵进口比例。”朱祖超举例说，之前进口一台高端离心泵要3300万元，他们研发的只需800万元，连带着倒逼国外商家也开始大幅降价。

据悉，朱祖超在浙理工组建了一支拥有40名博士学位专职教师的特种流体机械创新团队，聚焦液体火箭、特种船舶和石油化工等国家重点领域，持续开展应用基础研究和技术开发应用。团队突破了高压低温离心泵设计与测试技术，支撑了全球首款液氧甲烷火箭朱雀二号成功发射，创立了变工况低振动离心泵设计与制造技术，保障了我国特种船舶深远海高机动安静航行，创建了严苛工况离心泵设计与制造技术，打破了高端石化离心泵国外长期垄断……

针对海洋微塑料污染问题，朱祖超团队就基于魔鬼鱼滤食器官的微结构，结合U形微通道中颗粒的惯性迁移特性，设计具有仿生过滤叶结构的U形微流控芯片过滤器，以实现微塑料颗粒的高通量和高效率分离。“主动对接国家重大战略需求，服务地区、行业发展，我会带领团队继续往这方面努力。”朱祖超说。