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[财经]载入中国商业航天史的20秒:天鹊短程试车成功(2) -

时间:2019-04-18来源:泰州新闻网

2018-09-28 15:58 来源:DEEP TECH深科技

  图丨SpaceX 的猎鹰9号定义了经典的“可回收火箭”(来源: SpaceX )

  鉴于液氧甲烷推进剂以上种种的优点,美俄等主要航天强国都不同程度地开发过该类型的发动机。目前,全球范围内最知名的液氧甲烷发动机厂商就是美国的“航天双子”——“钢铁侠”马斯克旗下的 SpaceX 和首富贝索斯执掌的蓝色起源。

  图丨BE-4与“猛禽”两款发动机(来源:Reddit)

  可以说,无论是 Raptor(猛禽)还是 BE-4 都绝对符合大型火箭发动机的标准,而且这两款发动机都已经进入到了地面测试和小批量生产阶段。其中,BE-4 更是成功将 Aerojet Rocketdyne 的 西安哪个医院治疗癫痫病有效果AR-1 发动机击败,拿下了联合发射联盟(ULA)下一代火神(Vulcan)火箭的一级发动机的大单。

  而将视线放回国内,蓝箭航天是目前在液氧甲烷发动机领域进展最快的民营航天公司。2018 年 3 月,“天鹊”(TQ-12)80 吨液氧甲烷发动机推力室设计工作完成,9 月 1 日短喷管推力室顺利交付,在 9 月 24 日,已经进行了 1.5 秒的箱压点火试验和 5 秒的短程试验,9 月 26 日进行了 10 秒短程试车。需要注意的是,该型短喷管推力室与“天鹊”(TQ-12)发动机最终的全状态推力室版本相比不包含喷管延伸段,喷口面积比为 4:1。

  图丨“天鹊”(TQ-12)80 吨液氧甲烷发动机(来源:蓝箭航天)

  推力室通常由喷注器、燃烧室、喷管延伸段组成。短喷管推力室就是包含了喷注器和燃烧室的推力室,与全状态的推力室西安治疗羊癫疯中医偏方的差别仅在于没有喷管延伸段。推力室研制的核心问题是燃烧特性和燃烧室冷却性能,因而采用短喷管状态代替全状态推力室,可以满足大部分关键项目的测试需求,如喷注器燃烧效率测试、燃烧稳定性测试、冷却夹套传热性能测试、结构可靠性测试等等。以短喷管推力室先行试车,待推力室状态稳定后,再加上喷管延伸段进行全状态考核,这是世界范围内氢氧发动机研制上常用的做法,可以大幅度加快研制进度。

  主持该产品研发的蓝箭航天高级工程师袁宇表示,大量的试验是发动机研制成功的必要条件。液体火箭发动机集燃烧、传热、流体力学、结构力学、低温技术、测控技术等多种学科与技术于一体,仅仅依靠仿真计算无法满足发动机的研制,必须开展各种大量的试验,一台成熟稳定的发动机,累计试车时间要达到 20,000 秒以上。

  9 月 27 日短喷管推力室热试车在 60% 的工况条件下进行,目的是验证“天鹊癫痫专科医院”(TQ-12)发动机推力室四个方面的内容:

  一、即验证喷注器在低工况下的燃烧效率,探索喷注器的节流工作下限;

  二、验证推力室低工况下的燃烧稳定性,获得压力波动及相关的震动数据;

  三、验证再生冷却与气膜复合冷却方案的热防护性能,获得甲烷超临界换热性能数据;

  四、验证喷注器结构和材料新方案的可靠性;为后续产品的试验打下了的基础。

  值得注意的是,本次短喷管推力室试车是在蓝箭航天自建的高压挤压试车台上进行的,这也是国内唯一的民营热试车台,主管试车台的高级测试系统工程师张�P介绍,该热试车台高压挤压能力国内领先,气源压力高达 35MPa,贮箱压力最高可达 32MPa,单侧贮箱容积 4m?,综合指标可以名列全国前三甲。

  图丨试车台试车现场(来源:D北京治癫痫的权威医院eepTech)

  而就在该试车台的旁边,已经计划建造 120 吨级的发动机全系统试车台,预计将会在明年春节期间完成,届时,完全状态下的天鹊 (TQ-12) 发动机将迎来更为全面完整的考验。

  量产火箭,智能制造

  在距离热试车台约 20 公里的黄芝山下,蓝箭航天的智能制造基地坐落于此。未来,火箭部分零组件的测试和最终的总装都将在这里进行。

  图丨蓝箭航天智能制造基地(来源:DeepTech)   南方财富网微信号:南方财富网

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