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液氧甲烷火箭发动机推力室成功点火测试
发布时间:
2020-07-07
2018年12月10日，九州云箭（北京）空间科技有限公司成功进行了“凌云”10吨变推力液氧甲烷火箭发动机全尺寸推力室短程热试车。
2018年12月10日，九州云箭（北京）空间科技有限公司成功进行了“凌云”10吨变推力液氧甲烷火箭发动机全尺寸推力室短程热试车。
试验照片——工况1
试验照片——工况2
本次试验取得如下成果：
（1）获得了推力室燃烧特性、传热特性、流阻特性，全部符合设计预期；
（2）考核了自研火炬电点火系统与推力室之间的点火匹配性和工作协调性；
（3）考核了推力室在多种推力工况下的工作可靠性。
参加本次试验的推力室是九州云箭自主研发的可重复使用10吨液氧甲烷发动机的关键组合件之一，该推力室具有以下设计特点:
（1）创造性设计柔性喷注单元，可根据设计意图搭配多种类型、多种方案的喷注单元，易于实现喷注方案的快速优化迭代；
（2）广泛采用激光焊、电子束焊等自动化焊接工艺，有利于提升焊缝强度和工艺一致性，并通过3D打印、精密数控加工等手段，使整台推力室焊缝数量相较传统方案减少90%，大幅提升了结构可靠性；
（3）大幅运用三维数字化仿真手段进行流场和结构优化，不但提升了设计可靠性，而且避开了昂贵的高温合金材料，全面采用普通金属材料，大幅降低了产品制造成本。
推力室实物照片
九州云箭“凌云”液氧甲烷发动机由涡轮泵、推力室、燃气发生器、点火器、阀门等主要组件构成。公司自2018年1月开展运营以来，按照先组件试验、后整机试验的研制流程，已相继完成点火器、燃气发生器、阀门、推力室、推力调节阀等关键组件的冷、热试验。
通过本次试验考核的推力室作为工程产品，将继续参加明年开展的发动机整机试验。
发动机模装
关于推力室挤压试验：
推力室是液体火箭发动机生成高温燃气、产生推力的装置，由燃烧室和喷管组成。它负责把涡轮泵送来的高压燃料和氧化剂在燃烧室内组织燃烧，产生高温、高压燃气，再通过喷管膨胀形成高速燃气向外喷出，从而产生推力。
推力室示意图
在发动机整机状态，低压贮箱过来的推进剂靠涡轮泵增压后进入推力室燃烧，而挤压试验是用高压气体给储箱增压后将推进剂挤入推力室。因此，通过挤压试验可以模拟发动机状态下推力室的工作条件，从而提前考核验证推力室的性能和结构可靠性，以提高整机试验的可靠性。
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