中國版真空“默林”發(fā)動機長啥樣?

近日,星河動力航天公司成功實施了“智神星一號”運載火箭級間分離試驗,標志著該公司可回收復(fù)用火箭的研制更進一步。

在此次分離試驗畫面中,“智神星一號”火箭芯二級配備的真空“蒼穹”發(fā)動機樣機亮相,相較于該火箭芯一級配備的“蒼穹”發(fā)動機,真空“蒼穹”配備了長度更長、尺寸更大的噴管。

“智神星一號”為星河動力航天公司設(shè)計研制的兩級中型低溫液體運載火箭,芯一級具備可重復(fù)使用能力。該箭全長49米,芯級直徑均為3.35米,起飛質(zhì)量為251噸,最大起飛推力達到350噸,推重比約1.39,其近地軌道(LEO)運力為5噸,運載系數(shù)1.99%,700千米太陽同步軌道(SSO)運力為3噸,運載系數(shù)1.20%。該箭一二級均采用“ 蒼穹”液氧煤油發(fā)動機,其中一級配備7臺、二級配備1臺。由于該箭具備較大的推力余量,基于故障檢測與隔離能力,一級可在一臺發(fā)動機故障(Engine-out)的情況下維持飛行,這是多發(fā)并聯(lián)帶來的優(yōu)勢。

“蒼穹”液氧煤油發(fā)動機由星河動力自主研制,采用燃氣發(fā)生器循環(huán),是國內(nèi)首款采用針栓式噴注技術(shù)的大推力液體火箭發(fā)動機。該型發(fā)動機海平面額定推力為40噸,最大工況海平面推力為50噸,最小工況海平面推力為10噸,推力調(diào)節(jié)范圍125%~25%,即具備深度可變推力能力,這是實現(xiàn)回收復(fù)用的關(guān)鍵能力。該發(fā)動機可重復(fù)使用50次,具備正負6度搖擺能力,推重比達到120以上。

看到“蒼穹”發(fā)動機,讓人聯(lián)想到了太空探索技術(shù)公司為“獵鷹”系列火箭配備的“默林”發(fā)動機。與“默林”一樣,“蒼穹”采用開式的燃氣發(fā)生器循環(huán),具備深度可變推力能力,支持多次回收復(fù)用,采用液氧煤油推進劑,所以“蒼穹”也被稱為中國版“默林”發(fā)動機。
目前,“蒼穹”發(fā)動機已經(jīng)成功進行全系統(tǒng)試車,標志著“智神星一號”火箭研制工作取得關(guān)鍵性技術(shù)突破。按計劃,2023年“智神星一號”火箭將具備入軌首飛條件,并于2024年實現(xiàn)首飛。
作者:大白高國