国内首次!液体火箭发动机重复使用

近日,由航天科技集团六院西安航天动力研究所自主研制的某型液氧煤油发动机实现重复飞行试验验证,国内首次实现了液体火箭动力的重复使用。该型发动机于2021年作为某飞行器主动力装置参加首飞试验,经检测维护后参加本次重复飞行试验任务。

自由进出空间,是航天运输系统后续发展的主要方向;发展可重复使用航天运载器是实现自由进出空间的关键环节,迫切需要开展实质研究,实现技术突破。

液体火箭发动机作为航天运载器的主要动力装置,具有性能高、任务适应强、技术难度大、研制周期长等特点,也是航天运载器最复杂的产品之一,因此其可重复使用成为实现航天运载器重复使用必须突破的关键技术之一。

液氧煤油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。该发动机从设计之初,部组件方案及总体布局按多次工作的要求开展论证,地面研制试验实现了单台发动机不下台重复试车8次。

然而,可重复地面试车并不代表着发动机可以适应可重复使用。液体火箭发动机可重复使用还需要突破多次起动、低入口压力起动、大范围推力调节、状态评估检测及健康管理、快速简化处理、高温组件结构抗疲劳寿命评估及延寿、全任务剖面复杂力热环境预示及控制等关键技术。“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,取得了大量理论和试验研究成果,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备多次起动、低入口压力起动、大范围推力调节等功能,通过本次试验进一步验证了发动机全任务剖面复杂力热环境适应性、飞行后回收重复使用的可行性,探索了液氧煤油发动机快速简化处理方案、检测维护及健康管理方案,初步建立了液体火箭发动机重复使用设计评估准则,推动了重复使用航天运输技术的发展和工程应用。

液氧煤油发动机从一次飞行使用到两次飞行使用这一小步,却意义非凡,为后续我国开展更大推力可重复使用液氧煤油发动机研制积累了宝贵经验、探索了道路,标志着中国航天液体动力可重复使用实现了从零到有的突破,迈出了坚实的一大步。

Author: HgpVEqgN