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天兵科技液体火箭发动机全系统热试车圆满成功,突破我国航天多项首创技术

猎云网    2021-06-01 13:53

 

天兵科技液体火箭发动机全系统热试车圆满成功,突破我国航天多项首创技术

【猎云网 北京】6月1日报道

近日,北京天兵科技有限公司(以下简称“天兵科技”)在成功研制HCP火箭发动机并投入特殊市场的同时,其自主研制的30吨级闭式循环液氧煤油发动机“天火-11”成功完成多次全系统热试车。

据公司透露,试车过程中发动机启动平稳,实现了连续变推力,全程工作稳定,各项指标均满足设计要求。其中HCP燃气涡轮启动技术、富氧高压燃气发生器技术、大流量全进气低压比亚声速涡轮技术、高性能气/液喷注器技术、推力及混合比调节器技术、高压高低温及动静密封技术、高压推力室冷却技术、新材料新工艺技术等10余项高难度关键技术得到全面突破。

据天兵科技介绍,“天火-11”发动机突破了我国航天多项首创技术。国内唯一可重复使用的液氧煤油发动机

据了解,“天火-11”发动机组件按功能模块集成化设计,组件种类少,装配周期短,使用维护性能好;采用HCP燃气涡轮启动技术,具备在线加注和多次点火能力;采用新型的组合喷注器方案,可以实现50%~110%连续变推力,能够适应一子级火箭的多次重复使用。国内商业航天领域唯一的闭式循环发动机

闭式循环液氧煤油发动机代表火箭发动机最高水平,性能高,技术先进。“天火-11”发动机高达35MPa供应压力、10MPa燃烧压力保证了所有推进剂进入推力室参与燃烧并产生推力,实现推进剂在最优的状态下释放热量,能量利用率高,发动机比冲性能比常见的开式循环高约10%,真空比冲340秒。

同时,闭式循环液氧煤油发动机涡轮燃气温度低,燃烧稳定性好,无积碳,但系统耦合度高,研制难度大,目前全世界只有我国和俄罗斯突破和掌握该技术,因此“天火-11”也成为全球商业航天领域首台闭式循环液氧煤油发动机。“天火-11”发动机相对国内外传统的高压补燃循环发动机,采用不锈钢3D打印推力室,系统大幅简化,生产成本更低,可靠性更高,重复使用性能更好,代表着商业火箭发动机的技术发展方向。国内尺寸最大的3D打印发动机

“天火-11”发动机80%以上组件由不锈钢或高温合金钢3D打印而成,包括燃气发生器、推力室、涡轮泵、集成阀门壳体等核心组件,是国内尺寸最大的3D打印发动机。相对于传统生产工艺,发动机整体结构紧凑,组件数量减少80%,制造周期缩短70%~80%,成本降低40%~50%。发动机推质比达到100以上,在世界同量级发动机中处于领先水平。国内商业航天领域研制速度最快的发动机

值得一提的是,基于天兵科技在商业航天领域深厚的功底,“天火-11”发动机也成为了目前国内商业航天研制速度最快的发动机。其从方案论证、方案设计、工程投产、组件试验、试车台建设、系统试验、批次验收、总装测试到全系统热试车,都创造了速度传奇。

在业内人士看来,相对于液氧甲烷火箭发动机,由天兵科技自主研发的“天火-11”发动机性能及可靠性更高,试车采用的煤基煤油由煤炭加工获得,来源更加广泛,价格更加低廉,且不含硫不结焦更利于重复使用。对火箭而言,因煤油密度比甲烷大接近一倍,同等起飞质量的中型火箭,液氧煤油火箭的运载能力可提升20%。

天兵科技表示,“天火-11”液氧煤油发动机,采用了世界先进的动力系统循环方案,使得其火箭具备高性能、高安全、高可靠、无毒环保和可重复使用等多重优势,可兼容国内所有靶场发射保障条件,符合我国航天液体动力主方向。

据天兵科技透露,之后,天兵科技“天火-11”发动机还将进行极限工况试车和可靠性增长试验,完善发动机设计,不断提高发动机可靠性,同时将参加天兵科技今年的“天梭”重复使用一子级火箭飞行试验和“天龙”运载火箭入轨飞行试验,验证我国液氧煤油火箭发动机多次重复使用技术,推动我国商业航天从“固”到“液”代的跨越,成为我国建设航天强国的重要支撑和有力补充。

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