中國航天科技集團今天刊文,詳細介紹了旗下運載火箭發動機取得的一系列新進展,以及未來規劃。
首先是液體火箭發動機方面,1月8日,航天科技集團六院研制的長征五號B運載火箭大推力氫氧發動機順利完成了一次型號可靠性試車,進一步驗證了大推力氫氧發動機的能力,后續將負責執行空間站任務,核心艙今年春天率先發射。
此次試車時間為500秒,與發動機在火箭上的飛行時間一致。
其實,這已經是本次試驗的這臺發動機經歷的第4個500秒的試車驗證,相當于正常飛行時間的4倍,大大提高了發動機的壽命余量,而且后續還會再進行4次,累計8次,總時間4000秒,也就是將近1小時7分鐘。
面向未來,根據國家要求,航天科技集團六院團隊正在研制推力更大的220噸級氫氧發動機,關鍵技術攻關已取得積極進展。
今后我國重型運載火箭二級擬采用補燃循環氫氧發動機。相比于長征五號系列火箭芯一級氫氧發動機采用的燃氣發生器循環方式,補燃循環可以使全部推進劑的化學能得到充分釋放,提高發動機的性能。
目前,大推力補燃循環氫氧發動機關鍵技術攻關已完成預燃室熱試驗、氫渦輪泵與預燃室聯動試驗、氧渦輪泵與預燃室聯動試驗等一系列最具代表性和里程碑意義的熱試驗,標志著我國突破了大推力補燃循環氫氧發動機系統技術及高壓大流量預燃室、高效多級渦輪泵等核心組件的關鍵技術。
我國大推力補燃循環氫氧發動機的性能指標將達到國際先進水平,能更好地滿足未來火箭、重大航天任務對動力的需求,同時填補我國氫氧發動機型譜和技術空白,對諸多基礎學科和工業領域有巨大的牽引帶動作用。
其次在固體火箭發動機方面,航天科技集團四院研制的我國民用航天第一臺3.2米3分段大型固體火箭助推發動機,2020年12月30日在西安完成首次地面試車,推力達到260噸,點火時間超過130秒。
這是我國目前為止推力最大、直徑最大、裝藥量最大、點火時間最長的分段式固體火箭發動機,后續可應用于多型火箭上。
該發動機還采用了三段式的設計,這種分段式設計可以對裝藥量進行調整,實現不同推力的覆蓋,滿足運載火箭搭載不同載荷的需求。
固體火箭發動機就是以固體燃料作為推進劑的火箭發動機,主要使用高能火藥丁羥。長征十一號運載火箭是我國第一型固體動力長征火箭,9次陸上發射、2次海上發射全部成功。
液體發動機具有可控性強、點火時間長等特點,而固體發動機具有結構簡單、機動靈活、瞬間推力大等優勢,基于兩者優勢相結合的火箭,已經成為一種新的設計思路。
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