國內(nèi)首臺可重復(fù)使用80噸液氧甲烷發(fā)動機試車成功
原標(biāo)題:國內(nèi)首臺可重復(fù)使用的80噸液氧甲烷火箭發(fā)動機試車成功
國內(nèi)首臺80噸液氧甲烷火箭發(fā)動機——“天鵲”發(fā)動機(TQ—12)日前試車成功,,這意味著我國民營航天力量首次掌握了百噸級液體火箭發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)并具備發(fā)動機研制所需的保障能力。
“天鵲”發(fā)動機是我國目前推力最大的雙低溫液體火箭發(fā)動機,,具有無毒環(huán)保、高性能、低成本,、易操作、可重復(fù)使用等特點,。
據(jù)介紹,,本次試驗過程中,發(fā)動機開關(guān)平穩(wěn)迅速,,工作參數(shù)穩(wěn)定正常,,各項性能均達(dá)到設(shè)計要求。
本輪試驗成功驗證了我國民營商業(yè)航天大推力發(fā)動機從設(shè)計,、研發(fā),、制造、生產(chǎn),、裝配到試驗的完整流程,。
民企造出世界第三的液氧甲烷火箭發(fā)動機
解放軍報5月18日刊文報道中國首臺80噸級液氧甲烷發(fā)動機"天鵲"(TQ-12)試車成功。這標(biāo)志著中國成為世界第三個掌握大推力液氧甲烷發(fā)動機的國家,。而"天鵲"也是目前我國推力最大的雙低溫液體火箭發(fā)動機,。該發(fā)動機的研制成功意味著我國民營航天企業(yè)也掌握了百噸級液體火箭發(fā)動機的研發(fā)技術(shù)和保障能力。
國內(nèi)首臺可重復(fù)使用80噸液氧甲烷發(fā)動機試車成功
由于地球引力的存在,,人類要實現(xiàn)太空探索,,就必須設(shè)法擺脫地球引力的影響。目前大推力火箭是人類擺脫地球引力,進(jìn)入太空的唯一手段,。而各國之間,,誰的運載火箭功率更大,就意味著誰可以發(fā)射更重型的航天器,,進(jìn)而更好的實現(xiàn)太空探索活動,。
當(dāng)年美國能夠?qū)崿F(xiàn)代號為"阿波羅"的登月探測計劃,完全是因為美國當(dāng)時研制成功了超越時代的"土星-5"超大推力運載火箭,。
按照當(dāng)時的數(shù)據(jù),,"土星-5"火箭總重量超過2700噸,而五臺發(fā)動機的總推力達(dá)到了驚人的3400噸,!所以在執(zhí)行"阿波羅"探月飛船發(fā)射時,,美國人自己戲稱"我們把一艘驅(qū)逐艦送上了天",因為1969年的驅(qū)逐艦就是大約2500~3000噸左右,。
在大型火箭研究方面,,蘇俄當(dāng)年也不遑多讓,而且由于蘇聯(lián)在運載火箭技術(shù)方面整體落后美國,,因此蘇聯(lián)多用重型洲際彈道導(dǎo)彈直接拆掉核彈頭,,裝上人員運送艙,這就是俄式運載火箭,。
人類歷史上第一個宇航員——蘇聯(lián)人尤里·加加林,,就是坐著這樣一枚被拆了核彈頭的蘇制R-7運載火箭被送上了太空!
如今,,即使是美國也依然要從俄羅斯進(jìn)口RD-170和RD-180等大型液體火箭發(fā)動機,,才能確保自家航天項目不至于"斷糧"。
而根據(jù)統(tǒng)計,,從1991年蘇聯(lián)解體至今,,美國國家航天局(NASA)從俄羅斯進(jìn)口了超過1000臺RD-170/180型發(fā)動機,總耗資超過10億美元,!甚至在2015年美國國會通過法案對俄羅斯進(jìn)行金融制裁時,,也沒有加入火箭發(fā)動機的有關(guān)條款——因為美國如今已經(jīng)無法生產(chǎn)這種推力達(dá)400噸的大型液體火箭發(fā)動機。這令美國極為尷尬,,甚至在宣布制裁俄羅斯之后,,還不得不厚著臉皮哀求俄羅斯繼續(xù)租用"聯(lián)盟-TM"飛船給美國,用于運輸國際空間站的補給物資和人員替換工作,。
由此可見,,大型運載火箭發(fā)動機在太空探索中一直有著重要意義。
我國也一直在努力開發(fā)自己的大型運載火箭,。本次試車成功的"天鵲"火箭發(fā)動機最大推力可達(dá)80噸,,由于是單臺發(fā)動機,,因此可以進(jìn)行兩臺串聯(lián)或者四臺串聯(lián),這樣其最大推力可以擴充到160~320噸,,足以發(fā)射重型人造地球衛(wèi)星。
特別是在如今商業(yè)發(fā)射非常廣泛的今天,,小推力火箭在一定程度上更加受歡迎,,這是因為小型火箭生產(chǎn)儲備比較簡便且成本較低,有利于進(jìn)行小批量多批次的商業(yè)發(fā)射,,如果使用大型火箭發(fā)射小型衛(wèi)星,,自然在經(jīng)濟上是一種浪費。
而且由于技術(shù)的進(jìn)步,,如今衛(wèi)星的體積和重量也是越做越小,,即使使用小推力火箭也可以實現(xiàn)"一箭多星"的發(fā)射需求。
而最大推力80噸的"天鵲"火箭發(fā)動機,,既可以兩臺并聯(lián)作為160噸的小型火箭,,也可以四臺并聯(lián)作為320噸大型火箭,適應(yīng)性非常靈活,,這是它的優(yōu)勢,。
國內(nèi)首臺可重復(fù)使用80噸液氧甲烷發(fā)動機試車成功
另外,和過去使用紅硝等強氧化劑不同,,"天鵲"火箭發(fā)動機使用的是液氧和液體甲烷作為燃料,,液氧和液體甲烷雖然易燃,但是并沒有腐蝕性也沒有毒副作用,,燃燒后的產(chǎn)物為二氧化碳和水,,不會污染大氣和水體,是目前頗為受追捧的"環(huán)保"燃料,。而且"天鵲"發(fā)動機還應(yīng)用了我國獨立自主開發(fā)的激光焊接夾層噴管技術(shù),,從而讓火箭的生產(chǎn)成本更低,生產(chǎn)周期更快,。
隨著"天鵲"發(fā)動機的試車成功,,我國民營航天公司也即將正式登上歷史舞臺,也許我們的公司規(guī)模不及馬斯克的特斯拉公司,,但是在技術(shù)上,,我們絕對有自己獨到的地方,相信在未來,,我們的發(fā)動機也會越來越好,,航空航天事業(yè)越來越強。