民營火箭自研發動機成功點火試車

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2018-10-04

  前幾天,馬斯克將送日本億萬富豪上月球的新聞在網上刷屏。

在國內,一家總部、研發基地位于北京的民營航天企業也為中國民營火箭飛天夢邁出了一大步。

9月27日,藍箭航天自主研發的國內首臺80噸液氧甲烷發動機天鵲(TQ-12)短噴管推力室在其湖州自主建設的試車臺進行了短程點火試車並取得成功。 這意味著,全國首個民營熱試車臺正式投入使用。

  “大家夥”核心能力獲驗證  伴隨著轟隆隆的爆炸聲,一道15米長的藍色火焰從發動機尾部噴出,成功點火,山坳裏騰起蘑菇雲般的塵土。

20秒鐘後,響聲停止,山坳對面的觀景臺上爆發出熱烈的掌聲。

這是在浙江湖州藍箭火箭發動機的推力室進行點火試車的場景。   這意味著,藍箭已經具備研發、生産、冷試、熱試大噸位液體火箭發動機這個“大家夥”的全方位核心能力。   此次點火試驗是國內首個民營大推力液氧甲烷推力室試車,其任務是加快驗證“天鵲”(TQ-12)推力室的核心技術,開啟“天鵲”(TQ-12)發動機以及“朱雀二號”液體運載火箭進入大規模地面試驗的序幕。   “本次短噴管推力室試車是對藍箭發動機産品和核心能力建設的一次雙向驗證。

”藍箭航天CEO張昌武説。 在火箭正式上天前,在地面的大量試驗環節相當于正式在太空亮相前的“預演”與“排練”,試車能獲得大量試驗數據來指導後續工作。   按計劃,藍箭將用自主研發的運載火箭運送衛星進入地球同步軌道。

其研發的中型火箭“朱雀二號”,將在2019年完成全部地面試驗,2020年首飛,爭取2021年把有效載荷送到月球上去。

  張昌武介紹,“朱雀二號”液體運載火箭基本型為兩級液體運載火箭,可以將兩輛大型SUV轎車同時送入太空,將成為中國民營商業火箭領域第一款中型火箭,運載能力將達世界第三,全國第一。   自研首個民營熱試車臺上崗  相比于傳統體制下的火箭“國家隊”,民營企業可以更靈活地探索新技術、新産品。

以藍箭航天此次的短噴管推力室熱試車為例,其使用民用甲烷的成本只有傳統航天係統常用的液氫的不到三十分之一,將大幅降低液體火箭發動機價格。   “大量試驗是火箭發動機研制成功的必要條件。 ”主持該産品研發的藍箭航天高級工程師袁宇介紹。 液體火箭發動機集燃燒、傳熱、流體力學、結構力學、低溫技術、測控技術等多種學科與技術于一體,僅靠倣真計算無法滿足發動機的研制,必須開展各種大量的試驗,一臺成熟穩定的發動機,累計試車時間要達到兩萬秒以上。

  在9月24日,藍箭已經進行了秒的箱壓點火試驗和5秒的短程試驗,9月26日進行了10秒短程試車,而此次試驗是一次短噴管狀態、60%工況的試車,目的是驗證“天鵲”(TQ-12)發動機推力室四個方面的內容,即驗證噴注器在低工況下的燃燒效率,探索噴注器的節流工作下限;驗證推力室低工況下的燃燒穩定性,獲得壓力波動及相關的震動數據;驗證再生冷卻與氣膜復合冷卻方案的熱防護性能,獲得甲烷超臨界換熱性能數據;驗證噴注器結構和材料新方案的可靠性。   值得注意的是,本次短噴管推力室試車是在藍箭自建的高壓擠壓試車臺上進行的,這也是國內唯一的民營熱試車臺。

管試車臺的高級測試係統工程師張昉介紹,該熱試車臺高壓擠壓能力國內領先,氣源壓力、貯箱壓力、貯箱容積等指標均完全可以滿足當前“天鵲”80噸級液氧甲烷發動機推力室低工況試車以及未來燃氣發生器額定工況試車的需要。 有了自建的運行穩定的試車臺,藍箭航天將在未來密集的産品試驗中最大程度提高效率,確保産品研發和驗證周期。

  將可年産15枚中型運載火箭  除熱試車臺工程外,藍箭航天智能制造基地基礎設施建設全部完工,發動機試驗總裝區域逐步投入使用。 未來,藍箭在湖州的智能制造基地將具備200余人辦公生産規模,到2022年,將形成年産200臺發動機、15枚中型運載火箭的能力。

  在追尋星辰大海之夢的途中,除了“國家隊”,民營企業、創業者的身影近兩年開始躋身舞臺中央。

藍箭航天、零壹空間、翎客航天、星際榮耀、星途探索、靈動飛天……僅在北京亦莊,近幾年涌現的民營火箭企業就達七家。 其中,發動機自研是行業內門檻最高,也是關乎其未來火箭産品化、走向市場時是否有足夠競爭力的一個關鍵因素。 (記者孫奇茹)+1。