中国第一次!液体火箭发动机重复使用

2022-09-15 10:35:00 来源:人民网

9月14日电 记者从中国航天科技集团公司获悉,近日,由集团六院安航天动力研究所自主研发设计的某型液氧煤油发动机经过反复飞行试验验证,在国内首次实现了液体火箭动力的重复使用。这种发动机在2021年的首次试飞中被用作某型飞机的主动力装置,经过检查和维修后,参加了这次重复的试飞任务。

自由进入太空是航天运输系统后续发展的主要方向;可重复使用航天运载火箭的研制是实现自由进入太空的关键环节,迫切需要开展实质性研究,实现技术突破。近年来,随着猎鹰9号火箭重复使用应用的成熟,各国掀起了新一轮的重复使用技术浪潮。

液体火箭发动机作为航天运载火箭的主要动力装置,具有功能全、性能高、任务适应性强、技术难度大、研制周期长的特点,也是航天运载火箭最复杂的产品之一。因此,其可重用性成为实现航天运载火箭重用必须突破的关键技术之一。

液氧发动机是我国新一代运载火箭的主要动力装置,具有高性能、大推力、无毒无污染等优点。从设计之初就按照多次工作的要求论证了发动机的部件方案和总体布局,地面研制试验实现了单台发动机不下台重复试验8次。

但是,可重复的地面试验并不意味着发动机可以重复使用。可重复使用液体火箭发动机还需要突破多次启动、低进口压力快速启动、宽推力调节、状态评估与健康管理、快速简化、高温部件结构疲劳寿命评估与延寿、任务剖面复杂热环境预测与控制等关键技术。“十三五”期间,我国开展了液氧煤油发动机重复使用关键技术研究,取得了大量理论和实验研究成果,为液氧煤油发动机重复使用奠定了基础。

该型液氧煤油发动机具有多次起动、低入口压力起动、大推力调节等功能。通过此次试验,进一步验证了发动机对任务剖面复杂热环境的适应性和飞行后回收的可行性。探索了液氧煤油发动机快速简化处理方案、检查维护和健康管理方案,初步建立了液体火箭发动机重复使用的设计和评估准则,推动了可重复使用航天运输技术的发展和工程应用。

从一次飞行到两次飞行使用液氧煤油发动机这一小步意义重大。为我国后续研制更大推力可重复使用液氧煤油发动机积累了宝贵经验,探索出了一条道路,标志着我国航天事业液体动力可重复使用从零到有了突破,迈出了坚实的一大步。

Xi安航天动力研究所所长张笑君说:“我国液氧煤油发动机首次重复飞行成功,标志着发动机重复使用技术进入工程应用阶段。我们将更加注重发动机的高可靠性、低成本和高性能,继续探索可重复使用技术,为我国快速、大规模进出太空提供有力的动力保障。”

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