2000N全離心式噴注器液氧煤油火箭發(fā)動機試驗報告
2019年8月28日15時許 國內(nèi)首臺采用全離心式噴注器的2000N液氧煤油液體火箭發(fā)動機在四川省都江堰市尹家碾地區(qū)成功進行點火實驗


在即將關(guān)機的時候,發(fā)動機頭部的氧化劑燒穿,隨即發(fā)生了爆炸

爆炸原因已查明:
因為材料導(dǎo)熱系數(shù)過低,且厚度較大。推進劑無法順利冷卻噴注單元,且液氧噴注單元和燃燒室內(nèi)的連接處焊接口焊縫不合格,導(dǎo)致在復(fù)雜的熱力環(huán)境下燒毀,使液氧與煤油在噴注面板附近燃燒,最后導(dǎo)致3個液氧噴注單元損壞,煤油進入液氧腔導(dǎo)致回火,炸斷了液氧管道,由于有汽蝕文氏管的情況下儲罐未受到影響。富氧燃?xì)夂腿剂蠌臄嗔烟巼姵觥?/p>
如果作為一次發(fā)動機實驗,毫無疑問這是一次失敗的實驗,但本次的重點是驗證愛好者自制離心式噴注器是否可行,且剛好達到預(yù)計的五秒工作時間,所以在主要實驗上我們是成功的。
這是一個很深刻的教訓(xùn):對發(fā)動機的熱力學(xué)計算不能馬虎,必須落實在每一步;焊接等加工手段最好請專業(yè)人員焊接,避免再次出現(xiàn)此類事故!
試車數(shù)據(jù)可以看到發(fā)動機的推力數(shù)據(jù)剛好在設(shè)計范圍左右,至于推力下降個人認(rèn)為是:1.試車臺被推起,導(dǎo)致有分力;2.噴注器應(yīng)該就在這時候被燒壞了,氧燃比驟變導(dǎo)致推力下降。
計算得出,發(fā)動機的比沖在210s左右
發(fā)動機除了噴管的擴張段被沖飛了,其余的部分保存了下來。

此次實驗的結(jié)論:
愛好者是有能力利用常見材料制造大推力火箭發(fā)動機上的部件的;
常規(guī)的加工手段能滿足中大推力火箭發(fā)動機上的部件的精度需求;
再次驗證了汽蝕文氏管對流量控制的可靠性,以及對下游的不穩(wěn)定壓力的隔絕的可行性;
如果想要做出優(yōu)秀的發(fā)動機,強烈推薦使用CFD仿真;
液氧組元,管路設(shè)計和維護方面必須注意水汽和油脂的防護,特別是液氧儲罐的部件加工時要杜絕使用可燃潤滑油,使用前使用不可燃的溶劑再次清洗。