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威尼斯网站是多少中国还在研制460吨级更大推力的液氧煤油发动机

2019-09-25

20日7时01分,我国新型运载火箭长征六号在太原卫星发射中心点火发射,成功将20颗微小卫星送入太空,创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。托举此次发射成功的火箭动力,为我国新一代运载火箭液氧煤油发动机的首次飞行,这标志着我国液体火箭动力更新换代的开始。

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“世界第二”:液氧煤油火箭发动机陕西制造

  

“世界上,目前只有俄罗斯掌握液氧煤油火箭发动机技术,我国是第二个掌握这个技术的国家,除此之外,没有任何国家有这技术。”航天科技集团六院液氧煤油发动机专家高新辉说。


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航天六院位于西安航天基地内,是我国唯 一的液体火箭发动机研发、制造单位,此次首次发射成功的液氧煤油发动机,正是由六院研发、生产、试验的。它的诞生,使我国航天动力进入绿色环保新时代,同时也开创了我国发动机领域的多个第 一。

  

低价环保:新燃料来源广泛 每次发射能省上千万

  

与传统火箭发动机相比,液氧煤油火箭发动机优点众多。


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其最 大的特点就是低价环保 ,它实现了我国火箭动力从常规有毒到绿色无毒的跨越。在新一代发动机研究之初,研制人员通过比较煤油、甲烷和丙烷等几种推进剂,确定了代表技术发展趋势的液氧煤油作为推进剂。但火箭“喝”的煤油不同于一般煤油,具有密度大、热值高等特点,经过努力,我国研制出了国产的火箭煤油。

  

液氧煤油发动机推进剂具有来源广泛、价格低廉的优点,平均价格比现役火箭的推进剂低一个数量级。以发射神舟飞船的CZ-2F火箭为例,如果采用液氧煤油,每次发射可以节约推进剂费用上千万元。

  

技术创新:提升火箭舒适度 普通人有望游太空

  

此外,新动力集多项新技术于一身。

  

其中,“先进的补燃循环技术”表现尤其突出。液氧煤油发动机采用补燃循环(燃气经涡轮做功后进入燃烧室进行二次燃烧)是一种闭式循环,可以使全部推进剂的化学能得到充分释放,提高了发动机的性能。

  

它还具有“先进的自身启动技术”。我国以往的发动机需要依靠专门的火药启动器等装置,而液氧煤油发动机实现了自身启动,二者的差距如同将老式的手摇拖拉机改为了一拧钥匙即能启动的汽车。

  

“大范围推力调节技术”是它的另一个优点。为了提高运载火箭的性能和适应性,液氧煤油发动机具有大范围推力调节能力,如同自动挡的汽车,可实现无级变速。对于载人航天来说,通过推力调节可以有效降低火箭飞行中的加速度,提高航天员的舒适度,降低对航天员的体能要求,使普通人也有望遨游太空。

  

用途广泛:可多次进行“试车”进行模块式组合

  

传统火箭发动机生产出一批后,试验人员会随机抽取其中的一台或几台进行试车,来推断这一批是否合格。一般情况下,传统火箭发动机每点火一次就宣告报废,成本相当大。而液氧煤油发动机具有多次工作的能力,发动机生产出来后可以进行试车考核,通过磨合试验后重新校准、检查,合格后再交付使用,使发动机的精 确度和可靠性得以保证。同时,可以在此技术基础上研制重复使用的发动机,使运载火箭实现可重复飞行。


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液氧煤油发动机还可以通过发动机台数的模块化组合,形成低轨道10~25吨、太阳同步轨道5~15吨、地球同步转移轨道6~13吨的运载能力,与国外最 先进的“阿里安5”、“宇宙神5”、“德尔塔4”以及正在研制的“安加拉”运载火箭处于同一水平。

  

液氧煤油发动机还能替换现役火箭发动机,不仅能实现现役火箭的绿色环保,还能大幅提升火箭的运载能力。以CZ-2F火箭为例,其下面级采用的常规推进剂8台发动机,运载能力约为9吨,如果换成液氧煤油发动机,只需要6台就能将运载能力提升到13.5吨。

  

液氧煤油发动机材料新、技术新、基于国内当时的工业基础,都无法找到相应的材料。通过发动机的研制,我国突破并掌握了多项新工艺和新材料,研制开发了近50种新材料,突破了30多项关键工艺。

  

动力升级:发动机单台推力提升60%

  

我国目前的火箭液氧煤油发动机共有两款,分别是120吨和18吨。此次发射的长六火箭,一级采用了120吨液氧煤油发动机,二级使用的是18吨液氧煤油发动机。

  

我国现役火箭发动机的单台推力在70吨左右,120吨液氧煤油发动机的诞生,将我国火箭发动机单台推力提升了60%,极大提升我国进入空间的能力。除了长六火箭以外,新一代运载火箭家族中的长征五号,长征七号也将使用120吨的液氧煤油发动机。

  

“120吨级液氧煤油发动机的研制成功,将为我国载人航天工程、月球探测工程以及下一步深空探测工程奠定坚实的基础。”六院院长谭永华表示。此外,该院还在进行480吨级等更大推力的液氧煤油发动机研制,未来将建立满足我国航天事业发展需要的液氧煤油发动机型谱。


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