星河动力完成火箭发动机核心部件试车
2020-04-20 14:31:00 来源:科技日报
记者10日从星河动力(北京)航天科技有限公司获悉,该公司的液氧煤油发动机燃气发生器最近完成了7次地面热试验,累计试运行时间为380秒,最长工作时间为100秒。测试的成功给公司的“雅典娜”号运载火箭的发展带来了新的突破。
如果发动机是火箭的心脏,气体发生器可以称为心脏起搏器。作为发动机的核心部件之一,气体发生器在富燃状态下组织和燃烧发动机约4%的推进剂,并喷射高温高压气体(烟气)为发动机涡轮泵提供工作介质。
据星河动力技术总监介绍,本次试运行的“多回流涡流异形气体发生器”有五大创新:自主开发的传热与燃烧一体化计算模拟软件优化了低温液氧和常温煤油的冲击雾化参数,通过设计数百套相互撞击的喷嘴和边界区域的膜冷却,形成高效的雾化混合效果;采用独特专利技术设计的扰流环可在发生器内形成多个再循环区,显著提高混合和燃烧效率。创新设计的球形锥体结构能够精确控制回流涡流的产生和崩溃,提高出口气体温度的均匀性。气体发生器采用多种多工况适应性设计,喷射面和机体冷却采用新颖的防护措施,可满足发动机变推力和50次重复使用的要求。此外,点火器创新的径向布局设计可将点火次数增加至5次以上,提高点火可靠性。
目前,星河40吨可重复使用的液氧煤油发动机已经完成了气体发生器、涡轮泵和推力室的全部设计。试运行验证了气体发生器方案,确定了产品的技术状态。被测产品将直接用于后续的半系统联合测试和整个发动机系统的试运行。该发动机将是“雅典娜”号运载火箭的主要动力。据报道,“雅典娜女神”是一种可重复使用的中型液体运载火箭,星河动力希望用它来对抗SpaceX的“猎鹰9号”。(记者傅逸飞)