“凌云”液氧甲烷火箭发动机点火。
近日,北京经开区企业推出的“凌云”10吨级液氧甲烷火箭发动机完成了多次启动+深度变推力二合一试车。这标志着我国首次突破掌握液氧甲烷火箭发动机三次以上启动技术,成为世界上第一个实现液氧甲烷火箭发动机三次启动的国家。
降低成本是商业航天的必然要求,火箭的回收、可重复使用是实现成本降低很重要的一环,那么如何实现火箭的回收、可重复利用呢?“要想实现垂直回收火箭至少需要经历地面点火起飞-过大风区反推减速-着陆段反推减速三个点火启动过程,才能使火箭按既定弹道回收着陆。因此发动机的三次以上启动能力是垂直回收运载火箭的必需品。”该公司相关负责人表示,“我们的‘凌云’就攻破了这项‘卡脖子’技术,实现了火箭发动机三次以上启动,同时也是液氧甲烷火箭发动机第一个完成三次启动的。”
此次成功试车的“凌云”发动机的点火系统改变了传统火药点火的方式,而采用火炬点火系统。该负责人做了一个形象的比喻:“这就相当于以前点火用火柴,烧完就没了。而火炬点火就相当于燃气灶,只要有足够的气量供应,就可实现多次启动。没有气了,补气就可以,而不需要换一根火柴。”
2019年,“凌云”发动机已通过深度变推力热试车考核,在研制过程中对发动机的低成本快速使用维护、多次启动能力、大范围变推力的调节技术、控制技术以及关键组合件适应性技术方面进行了一系列大胆而艰难的探索和尝试。此次,“凌云”发动机多次启动+深度变推力二合一成功试车,使得“凌云”发动机成为国内第一台真正实现可重复使用、多次启动以及深度变推力技术的液氧甲烷发动机。
目前,“凌云”发动机已经完成累计上千秒试车考核,多次启动、深度推力调节、低成本使用维护等技术得到了验证,后续“凌云”发动机将继续进行发动机可靠性积累工作、大范围连续变推力试验、工况拉偏试验等各项工作,将发动机技术创新与可靠性做扎实。此外,“凌云”发动机创新成果可移植于大推力“龙云”发动机上,并参与后续的试车考核。