单次3000秒,朱雀二号完成控制系统与二级游机发动机匹配性验证

2020-07-16 08:20:24 LANDSPACE蓝箭航天 1010
2020年7月14日,蓝箭航天自主研发的国内首枚液氧甲烷运载火箭朱雀二号完成了控制系统与二级游机发动机匹配性验证。其二级游机“天鹊”10吨级液氧甲烷发动机(TQ-11)完成了单次时长达3000秒的热试车考核,达到了中国泵压式低温液体火箭发动机单次试车时间最高纪录,发动机各项技术指标满足火箭总体要求,达到国内先进水平。


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本轮试车首次考核了过冷推进剂加注和试车工作状态,试车的圆满成功,标志着TQ-11发动机成为国内首台完成推进剂过冷试车考核的液氧甲烷发动机,也意味着蓝箭航天成为国内唯一掌握了推进剂过冷技术并具备发动机过冷试车能力的民营航天企业,发动机多项指标都达到国内先进水平。



朱雀二号机电伺服具有可靠性高、测试性强、易于维护、重量轻、成本低等优点。本轮试车中,通过机电伺服控制发动机进行了多种摇摆动作的考核,包括正弦波、方波和三角波,摆角大小覆盖了最大摆动范围,频率覆盖了0.1-25Hz,获得了伺服系统的静、动态特性,性能指标满足火箭控制系统要求。此轮发动机摇摆试车的成功,标志着发动机摇摆方案及机电伺服通过了考核验证,发动机与控制系统的匹配性与协调性通过了试验检验。



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此外,随着本轮试车成功,TQ-11将:




1.成为国内目前唯一试车时间破万的液氧甲烷发动机


本轮试车完成,发动机累计试车时间突破10000秒,单台累计试车时间4500秒,已超过6倍发动机额定工作时间,单次最长试车时间达3000秒,均创国内低温液体火箭发动机的最高记录。发动机设计、生产、装配质量及工作可靠性得到全面的考核验证。




2.是国内首次应用低温过冷推进剂的液氧甲烷发动机


液氧和甲烷推进剂采用液氮换热进行过冷,推进剂过冷可使推进剂密度提高、饱和蒸汽压降低、发动机推力和推重比提高、火箭结构尺寸减小,是提高火箭运载能力、降低发射成本的一项重要措施。

 

本轮试车还进行了发动机时序拉偏考核、混合比无级连续调节考核、氧和甲烷自生增压系统考核、模飞程序验证等,发动机各项技术指标基本达到火箭飞行要求,后续将继续开展发动机极限边界条件试车考核及发动机寿命极限摸底等工作,为朱雀二号火箭提供最强大可靠的心脏,也为火箭的重复使用奠定坚实的技术基础。



关于“天鹊”10吨级液氧甲烷发动机  (TQ-11)

“天鹊”10吨级液氧甲烷发动机(TQ-11)是国内现有唯一多喷管液氧甲烷火箭发动机,是朱雀二号液体运载火箭的二级游动发动机。真空推力8.2吨,采用燃气发生器循环、同轴式涡轮泵,1台涡轮泵供应4台推力室,与80吨级主推发动机共用阀门,形成朱雀二号运载火箭二级动力系统。



关于朱雀二号

蓝箭航天自主研发的朱雀二号液氧甲烷中型运载火箭是中国研制的首个液氧甲烷运载火箭型号。全箭总长49.5米,箭体直径3.35米,起飞推力268吨,起飞质量216吨,200km LEO轨道运载能力6吨、500km SSO轨道运载能力4吨。


 “朱雀二号”系列运载火箭,运用“一种推进剂组合、一个箭体直径、两型发动机”的通用化设计理念,通过不同的设计组合,可构成运力从数吨到几十吨,覆盖低、中、高等各类轨道发射能力的系列产品。