图1 星河动力200N姿控发动机
2018年10月20日,星河动力(北京)空间科技有限公司自主研发的200N姿控发动机热试车取得圆满成功。200N发动机是星河动力公司正在研发的“谷神星一号”固体运载火箭上面级的重要姿控单机,自 9月份启动设计以来,一个月内即完成了设计、制造、冷调、装配和热试车。
此次试验分别进行了5s调整工况、10s和20s热平衡工况、20s最大最小脉冲工况和50s长程额定工况试验考核。所有工况试验均符合预调值,发动机喷焰马赫盘稳定。根据本次试验获得的数据,特征速度效率达到95%以上,真空比冲优于310s,热反侵喷注器面温度不大于220℃,经历过混合比拉偏1.5~1.75,室压拉偏0.8~1.2MPa,发动机均工作正常,性能指标达到了世界先进水平。
图2 姿控发动机喷焰马赫盘稳定
该200N姿控发动机设计主要包含三个方面的创新,一是连续液膜和低混合比边区组合冷却方式,消除了热反侵,保证了发动机长寿命工作可靠性;二是优化互击式射流合成动量角和流强分布,确保比冲性能高,工作范围宽,适应性强;三是通过精确设计喷注器的射流长度和速度等关键参数,解决了互击式喷注器射流容易分离(blow-apart)和穿透(penetration)的技术难题,有效提高了发动机燃烧效率。
“谷神星一号”运载火箭上面级轨姿控动力系统由200N姿控发动机、25N精控发动机、2000N轨控发动机和增压输送系统等组成,目前已完成关键技术攻关,后续将陆续开展25N和2000N发动机单机热试车,预计将于2019年初完成轨姿控系统全系统试车。
(本文来源:星河动力空间科技公司)
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