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藍(lán)箭航天80噸液氧甲烷發(fā)動機(jī)短噴管狀態(tài)推力室熱試車成功

2018-09-30

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  9月27日,藍(lán)箭航天自主研發(fā)的80噸液氧甲烷發(fā)動機(jī)“天鵲” (TQ-12)短噴管狀態(tài)推力室點(diǎn)火試車成功。此次試驗(yàn)是在藍(lán)箭航天自主建設(shè)的湖州試車中心進(jìn)行的,為20秒短程持續(xù)點(diǎn)火試車,藍(lán)色的馬赫環(huán)明亮而閃耀。

  2018年3月, TQ-12液氧甲烷發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)工作完成,9月1日短噴管狀態(tài)推力室順利交付,成為TQ-12發(fā)動機(jī)首批產(chǎn)品中的先行者。與全狀態(tài)推力室相比,短噴管狀態(tài)推力室不包含噴管延伸段,噴口面積比為4:1。

  為什么要進(jìn)行短噴管狀態(tài)推力室試車

  大量的試驗(yàn)是發(fā)動機(jī)研制成功的必要條件。液體火箭發(fā)動機(jī)集燃燒、傳熱、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、低溫技術(shù)、測控技術(shù)等多種學(xué)科與技術(shù)于一體,僅僅依靠仿真計(jì)算無法滿足發(fā)動機(jī)的研制,必須開展各種大量的試驗(yàn),一臺成熟穩(wěn)定的發(fā)動機(jī),累計(jì)試車時間要達(dá)到兩萬秒以上。在9月24日,藍(lán)箭已經(jīng)進(jìn)行了1.5秒的箱壓點(diǎn)火試驗(yàn)和5秒的短程試驗(yàn),9月26日進(jìn)行了10秒短程試車,27日的試驗(yàn)是一次短噴管狀態(tài),60%工況的試車,目的是驗(yàn)證“天鵲”(TQ-12)發(fā)動機(jī)推力室四個方面的內(nèi)容:

  驗(yàn)證噴注器在低工況下的燃燒效率,探索噴注器的節(jié)流工作下限;

  驗(yàn)證推力室低工況下的燃燒穩(wěn)定性,獲得壓力波動及相關(guān)的震動數(shù)據(jù);

  驗(yàn)證再生冷卻與氣膜復(fù)合冷卻方案的熱防護(hù)性能,獲得甲烷超臨界換熱性能數(shù)據(jù);

  驗(yàn)證噴注器結(jié)構(gòu)和材料新方案的可靠性;為后續(xù)產(chǎn)品的試驗(yàn)打下了的基礎(chǔ)。

  本次短噴管狀態(tài)推力室試車是在藍(lán)箭航天自建的高壓擠壓試車臺上進(jìn)行的,這也是國內(nèi)唯一的民營熱試車臺。熱試車臺高壓擠壓能力國內(nèi)領(lǐng)先,氣源壓力高達(dá)35MPa,貯箱壓力最高可達(dá)32MPa,單側(cè)貯箱容積4m。完全可以滿足當(dāng)前“天鵲”80噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)推力室低工況試車以及未來燃?xì)獍l(fā)生器額定工況試車的需要。有了自建的運(yùn)行穩(wěn)定的試車臺,藍(lán)箭航天將在未來密集的產(chǎn)品試驗(yàn)中最大程度提高效率,確保產(chǎn)品研發(fā)和驗(yàn)證周期。

  藍(lán)箭航天一直致力于建立自主可控液體火箭發(fā)動機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、試驗(yàn)?zāi)芰?。本次短噴管狀態(tài)推力室試車是對藍(lán)箭發(fā)動機(jī)產(chǎn)品和核心能力建設(shè)的一次“雙向驗(yàn)證”,從產(chǎn)品層面,是對推力室的設(shè)計(jì)方案的一次有力驗(yàn)證,獲得了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)來指導(dǎo)后續(xù)工作;另一方面也是對自主建設(shè)的試車臺從人員、設(shè)備、軟件、操作規(guī)程等進(jìn)行全方位的大考。通過了這項(xiàng)考核后,意味著藍(lán)箭具備了大噸位液體火箭發(fā)動機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、冷試、熱試等全方位核心能力。

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