为什么说中国航空固体火箭发动机机还受制西方关健技术

俄暂不向中国出售火箭发动机 正寻找解决办法
  【环球时报报道 特约记者 柳玉鹏】&俄中没有就提供火箭发动机达成协议&,《消息报》8日以此为题报道称,俄罗斯航天国家集团公司7日宣布,俄罗斯暂时不会向提供火箭发动机,原因是中国不是&导弹及其技术控制制度&成员国。
  据俄罗斯《观点报》8日报道,去年10月有消息说,俄罗斯准备向中国提供火箭发动机,同时公布了与中国联合航天项目计划,包括在火箭技术领域的合作。俄中还计划实施联合登月计划。《消息报》称,中国2014年对俄罗斯液体燃料火箭发动机表现出兴趣,俄方则希望从中国得到用于军事航天器的电子元件。由于制裁,俄罗斯企业获得这些元件面临困境,不得不重新设计、试验批量生产的卫星。对于这种说法,俄相关公司没有确认,也没有否认。
  俄罗斯航天国家集团公司新闻局7日说,中国不是&导弹及其技术控制制度&的成员国,因此要在火箭制造业领域合作必须建立在可靠的法律法规基础上。其中,应对导弹技术维护和不扩散的双方责任做出规定。&导弹及其技术控制制度&是美国等西方7国建立的集团性出口控制制度,旨在防止可运载大规模杀伤性武器的导弹和无人驾驶航空飞行器及相关技术的扩散。目前共有34个成员国,俄罗斯于1995年加入该制度。
  《消息报》援引俄罗斯主要火箭发动机研发和制造公司&能源机械&集团消息人士的话说,中国火箭主要使用庚基燃料,庚基是有毒物质。几年前,中国宣布使用环保的推进剂。&能源机械&集团公司正是生产煤油和液氧作为氧化剂燃料发动机的企业,且具有丰富的经验。消息人士称,该公司设计师考虑参与建设中国&长征-5&新型运载火箭生产线的可能性。使用俄罗斯的技术,可以让中国在这一领域缩小10至15年差距。
  虽然表示暂时不会向中国提供火箭发动机,但俄罗斯航天国家集团公司7日表示,俄航天署与中方同行们在很多领域建立了工作小组,而且正在寻找解决办法,有可能年底会有结果。
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“国之重器”航空发动机:比航天火箭发动机研发更难
来源:解放军报&&&&编辑:张璇
涡轮喷气发动机工作原理图。
当前,我国航空发动机发展建设迎来重大机遇,党中央、国务院从富国强军战略高度,作出了组建中国航空发动机集团公司等重大战略决策,开启了我国自主研发航空发动机的新篇章。
人类在航空领域中所取得的每一次重大的革命性进展,无不与航空发动机的技术突破和进步密切相关。随着现代战争样式的变革,航空武器装备已成为夺取制空权、影响战争进程的关键装备,航空发动机作为战机实现战术性能、发挥作战效能的基础,也成为决定战争胜负的重要因素。
航空发动机的前世今生
1903年美国莱特兄弟实现了人类历史上第一次有动力、可操纵的载人飞行,标志着飞机的诞生,这也可以认为是航空发动机的诞生日。距此约100年前,“航空之父”英国学者乔治?凯利就建立了飞机的飞行原理和结构布局,之后人类进行了大量的飞行探索,但由于没有合适的发动机只能望“天”兴叹,直到莱特兄弟制造出了性能好、重量轻的发动机才实现了有动力载人飞行。
航空发动机自诞生以来得到了长足发展,尤其是上世纪30年代末涡轮喷气发动机的发明,将人类带进了喷气式飞行时代,上世纪50年代诞生的加力式涡轮喷气发动机又使人类进入超声速飞行时代。
涡轮喷气发动机可称为上世纪最神奇、伟大的发明之一。从外表看,它就是一个两端开口的圆筒,内部安装有十几级风扇、压气机、涡轮,以及传动轴、主燃烧室、加力燃烧室和喷管,数万个零部件。但就是这样一个直径约1米、长度4~5米的圆筒能够持续不断地产生上万公斤、相当于自身重量8~10倍的推力,这就是它的神奇之处。涡轮喷气发动机在全世界得到广泛应用,将人类带进喷气式飞行时代,对世界政治、经济、军事以及人类生活产生巨大变革。
现代工业“皇冠上的明珠”
航空发动机结构复杂,而且要长期反复使用,可靠性、耐久性要求高,是世界上公认的技术水平高、核心技术门槛严格、整体结构复杂的工业产品,号称现代工业“皇冠上的明珠”。美国《国家关键技术计划》中将航空发动机描述为“是一个技术精的领域,它需要国家充分保护并利用该领域的成果,需要长期数据和经验的积累,以及国家大量的投资……”
航空发动机技术十分复杂,即使在工业基础雄厚、科技实力领先的美国,研发一款先进航空发动机,也需要十几年甚至二十几年的时间,例如F-22战斗机的发动机,从1983年开始验证机研制,到2005年形成作战能力,研制周期长达22年。与典型的高科技产品航天火箭发动机相比,航空发动机结构更为复杂,部件工作负荷更为严酷,并且要求长寿命、多次重复使用。
由于上述差异性,世界公认航空发动机比航天火箭发动机技术更复杂,研发难度更大。目前世界上能够独立研制航天运载火箭并能够发射卫星上天的国家至少有十个以上,除美、俄、欧盟、中国之外,日本、印度、以色列、伊朗等国家都能够实现,而能够独立研制先进航空发动机的国家只有美、俄、英、法、中国等极少数国家。
影响战争胜负的重要砝码
自第二次世界大战以来,飞机能力的每一次突破几乎都可以追踪到推进技术的进步。上世纪50年代,加力式涡轮喷气发动机诞生,使飞机突破“音障”,实现了超声速飞行,超声速战斗机也应运而生。70年代初,推重比为8一级的军用涡扇发动机促使以F-15、苏-27为代表的第三代超声速战斗机诞生,这一代战斗机以高机动性、敏捷性和良好的操纵性著称,至今仍活跃在世界军事舞台上。本世纪初,推重比为10一级的先进涡扇发动机,推动着以F-22为代表的第四代战斗机投入使用,成为当今世界最先进的战斗机,引领着世界军事装备的发展前沿。
上世纪末到本世纪初爆发的几场局部战争中,飞机投入的数量和出动架次都非常之高,空中打击的持续时间也远远超过地面战斗时间。在1991年的海湾战争中,共投入飞机1800多架,飞机出动11万多架次,空中打击时间持续38天,地面战斗时间仅持续4天。正如美国参谋长联席会议曾指出:“必须保持空中优势才能以较小的战场伤亡获取胜利,保持空中优势需要借助高性能航空平台,而航空平台成功的关键是推进系统。”
航空动力技术加速发展
航空发动机技术是世界航空强国优先发展、高度垄断的关键技术。美国从上世纪80年代以来,一直将航空发动机技术列入国家高科技战略性领域。为保持在航空发动机技术领域的长期领先优势,航空强国历来将其作为严密封锁的高科技尖端技术,其核心技术严禁向国外转让,甚至在西方国家之间也不例外。
进入21世纪,航空动力技术呈现加速发展态势。航空发动机继续向性能更优、可靠性更高、经济性更好的方向发展。为了保持空中优势,美国把军用航空发动机技术领先对手20年以上作为其发展目标。从上世纪80年代末开始实施了“综合高性能涡轮发动机技术”计划,到2005年使航空推进系统的技术能力翻了一番。从2006年开始实施了“多用途经济可承受的先进涡轮发动机”计划,目标是到2017年使航空涡轮发动机的能力与寿命期成本之比达到当前水平的10倍。
当前,航空强国在大力推进航空涡轮发动机技术高速发展的同时,正在积极探索超燃冲压、脉冲爆震、超微型、太阳能、燃料电池等新概念、新能源航空动力技术,并已取得重大进展。尤其是正在加快应用于高超声速平台的涡轮/冲压组合发动机关键技术研究、系统集成与飞行验证,已经取得显著进展,正在开发可水平起降、重复使用、快速全球到达、可进入临近空间的空天飞行器,力求尽快迈入空天融合的新时代。
这些新型航空动力技术的发展与应用将更加丰富航空装备的类型,加快高超声速飞行器、超长航时飞行器、空天往返飞行器、超微型无人机等一批新型装备的诞生。
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我国装药量最大固体火箭发动机在航天四院试车成功
  本报讯 (记者 沈谦 通讯员荣元昭)4月15日,由航天四院研制的目前国内装药量最大的直径2米分段式固体火箭助推发动机全尺寸工程样机地面热试车圆满成功。本次试验进一步验证了大型分段式固体发动机的设计方案及多项关键技术,标志着我国大型分段式固体火箭发动机关键技术获得重大突破,对推动我国新一代固体捆绑运载火箭固体助推技术的发展和工程应用奠定了坚实基础。
  发展运载火箭固体助推动力一直是航天四院人的梦想。近年来四院先后取得了多项重大成果和技术进步:2009年3月,120吨大推力整体式固体火箭发动机关键技术考核地面热试车在国内率先取得成功;2010年4月,1米分段式对接技术验证发动机地面热试车取得成功;2012年7月,2米分段式固体助推技术验证发动机在国内成功完成首次试车;2015年9月,四院提供四级主发动机的我国首枚固体运载火箭CZ-11号首飞成功。
  直径2米分段式发动机是运载火箭固体助推动力的代表性产品。四院设计人员先后成功解决了诸多技术难题,形成了一套完整的分段式固体发动机设计与分析方法,攻克了大型分段式发动机多项关键技术,刷新了我国固体发动机研制史上多项纪录。
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航天技术和火箭发动机专家
摘要: 资料图:任新民 最后一位“中国航天四老”任新民于日下午3时离开人世,享年102岁。中国航天事业第一代创始人钱学森和航天四老(任新民、屠守锷、黄纬禄、梁守槃)在天堂重聚。任新民,我国两弹一星元勋之 ...
资料图:任新民&&&& &&&&最后一位“中国航天四老”任新民于日下午3时离开人世,享年102岁。中国航天事业第一代创始人钱学森和航天四老(任新民、屠守锷、黄纬禄、梁守槃)在天堂重聚。任新民,我国两弹一星元勋之一,中国科学院院士。我国导弹固体和液体发动机技术专家,中国导弹与航天技术的重要开拓者之一。曾作为运载火箭的技术负责人领导了中国第一颗人造卫星的发射;曾担任试验卫星通信、实用卫星通信、风云一号气象卫星等6项大型航天工程的总设计师,被亲切地誉为是航天的“总总师”。&&&&&&&&航天专家任新民简介&&&&&&&&任新民 安徽省宁国县人,1915年生,男,中共党员,航天技术和火箭发动机专家,中国科学院院士,国际宇航科学院院士。&&&&&&&&1940年重庆兵工学校大学部毕业。1945年赴美国密歇根大学研究院留学,获机械工程硕士和工程力学博士学位。1949年8月回国,在华东军区军事科学研究室任研究员。1952年在哈尔滨军事工程学院任教,1956年8月参加筹建国防部五院的工作,历任总体室主任、液 体火箭发动机设计部主任、一分院副院长兼液体火箭发动机研究所所长,七机部副部长,航天工业部科技委主任,航空航天部高级技术顾问。&&&&&&&&1964年作为型号副总设计师,领导和参加了第一个自行设计的液体中近程弹道式地地导弹、液体火箭发动机的研制工作,保证了东风2号导弹飞行实验取得圆满成功。他相继领导组织了中程、中远程、远程液体弹道式地地导弹的多种液体火箭发动机的研制、试验工作。1980年5月在向太平洋预定海域发射远程弹道式导弹的飞行试验中,作为首区总指挥,协助领导和指挥了这一重大的飞行试验任务。组织研制长征一号运载火箭,保证发射第一颗人造地球卫星东方红一号获得成功。领导组织了氢氧发动机、长征三号运载火箭和整个通信卫星工程的研制试验;领导组织了用长征三号运载火箭把亚洲一号通信卫星准确地送入地球同步转移轨道,实现了中国运载火箭国际发射服务零的突破。1984年荣立航天部一等功,1989年和1990年两次荣获航空航天部通令嘉奖。1985年获两项国家科技进步奖特等奖。&&&&&&&&被人们亲切称为航天总总师的任新民。他见证了中国航天50年的辉煌发展历程。从参与研制第一枚地地火箭到发射第一颗人造卫星,从负责卫星通信工程到把载人飞船送上太空遨游,都融进了他的心血和智慧。&&&&&&&&中国人自己能造导弹&&&&&&&&日,我国专门研制导弹的国防部第五研究院成立,钱学森点名把时在哈尔滨军事工程学院火箭武器研究室任教的任新民调来,一道筹建我国第一个火箭研究机构。在此之前,任新民就与火箭专业的几位教授一起联名向中央军委提出了发展新兴火箭技术的建议。1955年冬,刚回国不久的钱学森到哈军工参观时,任新民曾陪同参观学院实验室,给钱学森留下了良好印象;1956年1月,他又参加了钱学森主持制定的国家十二年科学发展规划中《喷气与火箭技术的建立》章节,描绘了中国航天事业的发展蓝图。任新民这位也曾留学美国的火箭专业教授,在钱学森麾下,担任钱学森任院长的国防部五院总体研究室主任,共同筹划开展我国火箭技术的研究工作。&&&&&&&&根据1957年中苏10月15日新技术协定,苏联援助中国进行导弹的仿制,向中国提供导弹样品和技术资料。1958年初任新民即奉命带队前往中苏边境的满州里,代表中方签字接收苏联提供的P-2导弹样品。然后国防部五院组织开展代号为“1059”的P-2导弹的仿制工作,任新民作为设计部主任和型号副总设计师,带领一批科技人员夜以继日地学习技术、消化资料,组织对导弹的分解、测绘和重装,进行反设计,掌握设计本领。他按照毛主席“先学楷书,后写草书”的教导和聂荣臻元帅“要学会走路,然后再学习跑步”的指示,坚持从仿制入手,“爬楼梯”,大练兵,不仅成功地设计制造出了火箭发动机所有的零部件,而且亲手设计建造起了火箭发动机试车台。1960年3月由任新民主持研制的火箭发动机首次试车获得成功。&&&&&&&&1960年苏联背信弃义,撕毁合同,撤走专家,中止援助,妄图把我国刚刚起步的火箭研究扼杀于摇篮中。任新民义愤填膺,憋着一口气,坚信中国人一定能造出导弹。他带领科技人员自力更生、奋发图强、刻苦钻研、克服困难,首先把他主持的火箭发动机这道难关攻克下来。在苏联专家撤走不到三个月,任新民倾力参与仿制的1059导弹在酒泉基地发射,从祖国地平线升起,一举成功。这是任新民在航天事业的征途上迈出的第一步。&&&&&&&&我国接着自行设计、独立研制东风2号中近程导弹,任新民担任副总设计师,主要负责新型火箭发动机的研制工作。在他主持研制的火箭发动机试车多次出现故障的时候,聂荣臻元帅鼓励他:“最困难的时候就是即将成功的时刻,希望你注意身体。”任新民深受感动和鼓舞。他向科技人员传达了聂帅的指示,进一步动员,振奋起精神,千方百计查找故障原因,采取改进措施,最后新发动机试车成功。但是日进行第一枚东风2号导弹飞行试验时却遭到失败,任新民和总设计师以及所有科研人员、试验队员一样心情十分沉重,感到很大压力。这次又是在聂帅的关心和鼓舞下,任新民和大家从失利中振作起来,从挖出的导弹残骸中分析失败原因,特别是从他主持研制的发动机上寻找问题的症结,然后重新进行设计修改,解决了发动机燃烧不稳定的难题,其他的分系统也检查了各自存在的问题。经过两年奋战,通过17项大型地面试验和两次全弹试车,研制出了新的东风2号导弹,并于日在酒泉基地发射成功,标志着我国导弹技术从仿制进入到了独立研制的新阶段。&&&&&&&&中国人能自己造导弹了!任新民不禁心潮澎湃,脸上露出笑容。但他并没有陶醉在胜利的喜悦中,而是瞄准了下一个目标,提出挖掘火箭发动机的潜力,研制大推力的发动机,不断提高导弹的射程。任新民后来担任副院长和多种火箭型号的副总设计师,跑遍了科研第一线的研究所和试验工厂。他还带领科技人员奔赴火箭落区搜寻火箭发动机残骸,解决一个个技术关键问题,使我国火箭研制水平不断提 高,开辟出了一条通向太空的道路。&&&&&&&&我们放卫星的人&&&&&&&&1965年5月,钱学森等科学家在自行研制的弹道导弹取得突破性进展的基础上,提出研制人造卫星的建议,国家批准了第一颗卫星研制计划。任新民被任命为第一颗卫星运载火箭的总设计师。&&&&&&&&任新民对发射卫星运载火箭已胸有成竹。他主持攻克了多级火箭组合、二级高空点火和级间分离等技术关键,再加上新研制的第三级固体火箭,组成取名为长征1号的三级运载火箭。长征1号的研制是在文化大革命的混乱环境中进行的,任新民和一批航天专家在周恩来总理指示军管会的悉心保护下,避开了被揪斗和派性斗争,一心投入型号的研制工作。他经常蹲在车间、试验站和研究室,带领科研人员解决一系列重大难题,攻克一个个技术难关,先后完成了火箭总装测试、大型地面试验和卫星发射前的各项准备工作。任新民担任试验队长,多次奔赴酒泉基地执行试验任务。火箭第一次试验,二级高空点火失灵,两级没有分离;第二次飞行试验取得圆满成功。长征1号火箭发射卫星的时刻临近了。&&&&&&&&1970年4月初,周恩来总理两次召集会议,研究卫星发射的大事。任新民等随钱学森从发射基地赶回北京,汇报卫星发射的准备情况。他根据周总理“尽量把工作做细、做好”的指示,满怀信心,一丝不苟,完成了发射前的一切准备工作。4月24日,我国长征1号运载火箭从酒泉发射场上腾空飞起,把第一颗卫星东方红1号送入苍穹。全国欢腾,世界震惊,我国成为世界上第五个独立研制发射人造卫星的国家。这一年五一国际劳动节晚上,任新民和钱学森等赶回北京,在天安门城楼上受到毛主席、周总理的接见,周总理在向毛主席介绍这些功臣代表时指着任新民骄傲地说:他就是我们放卫星的人。毛主席赞叹道:“了不起啊,了不起!”&&&&&&&&1975年6月,任新民被任命为七机部副部长。他参与组织领导了长征2号运载火箭三次发射返回式卫星的研制、生产和飞行试验,使我国成为世界上第三个掌握返回式卫星技术的国家。日,我国向南太平洋预定海域全程发射第一枚远程运载火箭,任新民作为发射首区的技术总指挥,在酒泉发射指挥中心从容不迫,指挥若定,密切注视着指挥大厅里电视屏幕上各种参数的变化,结果我国远程火箭全程飞行试验获得圆满成功。当新闻记者追踪他进行访问时,任新民已悄然离开指挥大厅,回到住处思考着下一个航天目标了。&&&&&&&&任新民被称为航天总总师,是从他1979年被任命为第一个航天工程——试验卫星通信工程的总设计师开始的,因为 作为整个试验卫星通信工程包括了运载火箭、通信卫星、发射场、测控、地面通信应用五大系统,每一个系统都有一名著名航天专家任总设计师,如运载火箭总设计师是谢光选院士、通信卫星总设计师是孙家栋院士后是戚发轫院士,而任新民担任了这五大系统的总设计师。这样他肩上的担子非常之繁重,首先他力主推力更加强大的运载火箭第三级采用世界先进的液氢液氧发动机,而这是航天科技人员面临的一个崭新的课题。任新民带领科技人员迎难而上、身体力行、深入研制试验第一线,反复试验、不断改进,相继突破了氢氧发动机高温下轴承强度、液氢泄漏起火和发动机“缩火”等难关。1983年5月氢氧发动机通过试车鉴定,用于发射通信卫星的长征3号运载火箭研制成功。&&&&&&&&1983年底,任新民带队进入西昌卫星发射中心。日第一枚长征3号运载火箭发射升空,火箭飞行正常,但由于第三级发动机第二次点火后提前关机,只把试验卫星送入一条400千米高的停泊轨道,未能进入同步定点所需的大椭圆转移轨道,发射试验只取得部分成功。任新民认为,新研制的氢氧发动机经过这次考验,证明基本是成功的,只是由于液氢供应不足,才造成功亏一篑。他满怀信心地保证:第二次采取措施之后,定能成功。于是他在张爱萍将军的支持下,积极组织第二次研制和发射工作。仅两个月后,第二枚长征3号运载火箭把东方红2号试验通信卫星准确送入静止转移轨道,并顺利在赤道上空36000千米高的地球同步轨道上定点,卫星通信试验也获得圆满成功。这一胜利标志我国运载火箭技术、地球同步卫星发射和测控技术、卫星通信技术进入世界先进水平,我国成为世界上第五个掌握地球静止卫星技术的国家。任新民为此经历了艰苦的探索和努力,付出了自己的一分心力和智慧,建树了新的功绩。&&&&&&&&任新民在第一颗通信卫星发射成功后,马上飞赴西安卫星测控中心,继续观测这颗通信卫星的情况,同时又踏上了新的航天征程。1986年后,任新民被任命为东方红2号甲实用卫星通信工程、风云1号气象卫星工程、新型返回式卫星工程、发射外国卫星工程等的总设计师,相继领导研制和发射成功了5颗实用通信卫星、2颗风云1号气象卫星和多颗返回式卫星,积极倡导长征系列运载火箭跨出国门、走向世界,参与组织发射美制亚洲1号通信卫星等对外发射服务。这一期间,我们这位放卫星的人虽然已是古稀之年,但他认真履行总设计师的职责,仍经常到工厂车间,赴试验发射场,不舍昼夜,老当益壮,在飞向太空的征途上留下了他不倦而闪光的足迹。&&&&&&&&为神舟出征铺路&&&&&&&&20世纪90年代中期以后,任新民已是一位耄耄老人,但他还一直以航天高级技术顾问的角色,担负着风云1号卫星等型号工程总设计师的职务。同时,他又渐渐退到二线,大力支持和扶持一批中青年科技人员担起航天重任。他工作之余喜欢爬山,70多岁上过泰山,80多岁登过华山,常和年轻人一道像攀登航天科技高峰一样爬上峰顶。现在已到90高龄,还常看见他和老伴一起在住地附近公园里散步。但更多的时候,他还夹着文件和资料上班工作。1999年5月,任新民以84岁的高龄在太原卫星发射中心主持了风云1号C气象卫星的发射;2002年5月,他又以87岁高龄奔赴太原卫星发射中心参加风云1号D气象卫星的飞行。&&&&&&&&人们在为我国神舟飞船载人飞行的成功而欢庆之时,也不会忘记任新民等一批航天前辈的功劳。早在1984年,任新民就提出了对载人航天技术进行论证和规划的建议,带领科技人员适时地开展载人航天关键技术的预先研究,为早日实现载人飞行铺好路。1985年7月,时任航天部科技委主任的任新民发起并支持召开了关于空间站问题的研讨会,形成了载人航天研究的初步设想。他说:空间站迟早是要搞的,但等到人家都成了常规的东西,我们才开始设想,那时候就晚了。所以从现在起就应有一个长远规划,对其中的某些单项关键技术应立即着手研究,一旦国家下决心发展载人航天,就能及时起步。&&&&&&&&1991年3月,任新民在应邀向中央领导同志汇报发展载人航天问题时,分析了世界载人航天发展态势和中国载人航天如何发展的意见,表示同意从多用途飞船起 步。他说:“飞船是掌握载人航天技术的有效工具,可以作为过渡性的天地往返运输系统和运货系统,还可以成为空间站的救生艇和轨道机动飞行器。我国已具有研制飞船的技术基础和研制条件。我国航天员的环控生保技术,有一定的预先研究基础。”当中央批准启动载人航天工程后,任新民尽其所能,帮助和支持年富力强的科技人员攻克载人航天的关键技术问题。他和同辈的航天老专家一起参加论证、评审,出主意、提措施,关心载人航天工程的每一步进展。日,任新民赶赴酒泉卫星发射中心,为第一艘神舟号试验飞船出航送行。日,迈入88岁高龄的任新民再一次来到酒泉卫星发射中心,目送着神舟5号飞船将中国航天员杨利伟载上太空遨游,实现了中华民族的千年飞天梦想。&&&&&&&&外媒称下一个中国航天工程将探索火星 登上月球&&&&&&&&长征5号首飞令西方媒体惊呼:中国航天开始赶超俄美&&&&
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