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「新利棋牌玩法」推力亚洲第一!液氧甲烷发动机在湖州试车成功 牛在哪?

「新利棋牌玩法」推力亚洲第一!液氧甲烷发动机在湖州试车成功 牛在哪?

新利棋牌玩法,10月26日,由从事火箭研制和运营的民营企业蓝箭航天自主研发的“天鹊”tq-12液氧甲烷发动机顺利通过变推力长程试车,试车时间200秒,覆盖火箭全部飞行时长。

“天鹊”tq-12发动机海平面推力67吨,真空推力76吨,真空型发动机真空推力80吨,是亚洲第一大推力的液氧甲烷发动机,也是继美国spacex的猛禽发动机、蓝色起源的be-4发动机之后,世界上第三大、亚洲第一大推力的液氧甲烷发动机。

什么是液态甲烷火箭发动机?它又为何成为商业航天发展的趋势?本期科技派跟小编走近商业航天公司的新选择——液态甲烷火箭发动机。

朱雀二号运载火箭动力系统布局

固体火箭发动机是使用固体推进剂的化学火箭发动机,由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。

工作原理:固体推进剂点燃后,产生高温高压的燃烧产物。燃烧产物流经喷管,在其中膨胀加速,从喷管排出而产生推力。

主要应用:固体火箭发动机主要用作火箭弹、导弹和探空火箭的发动机,以及航天器发射和飞机起飞的助推发动机。

双组元泵压式液体火箭发动机

液体火箭发动机即使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统。按照推进剂供应系统,可以分为挤压式和泵压式;按照推进剂组元可分为单组元、双组元、三组元。

工作原理:以双组元泵压式液体火箭发动机为例,推进剂和燃料分别从储箱中被挤出,推进剂通过喷注器混合雾化,形成细小液滴,被燃烧室中的火焰加热气化并剧烈燃烧,变成高温高压燃气。燃气经过喷管加速后喷出,推动火箭前进。

固体燃料适用于提供短期大推力、长期贮存随时应急的情况。固体火箭发动机与液体火箭发动机相比,工作时间短,加速度大导致推力不易控制,重复起动困难。

液体火箭发动机在推进剂量一定的情况下,飞行器速度最大或者有效载荷最重。大多数推进剂的排气无毒,较为环保。但是它设计相对比较复杂,组部件较多,故障模式较多。

历史悠久的液氧煤油,与众多航天新贵青睐的新的选择液氧甲烷,究竟哪个好?

土星五号一级引擎

液氧煤油发动机是以液态氧为氧化剂,煤油为燃烧剂的火箭发动机。与常规发动机相比,液氧煤油发动机具备诸多的优点:推力巨大;无污染;价格适中;易于存贮和运输。

液氧煤油发动机多用于火箭第一级。我国的长征七号运载火箭、美国的土星五号运载火箭的一级、俄罗斯的安加拉火箭都使用液氧煤油作为燃料。

液氧煤油性价比高,但它的燃烧容易积碳结焦。液氧煤油发动机需要从各种泄出口排放掉内腔剩余煤油,并进行长时间吹除工作。比较适用于一次性火箭和小火箭时代。

80吨液氧甲烷发动机“天鹊”(tq-12)

液氧甲烷发动机具有无毒环保、高可靠、高性能、低成本、易操作、可重复使用等特点,采用甲烷蒸汽对燃箱进行自生增压,系统实现难度小,测试维护性好。

更关键的是,液氧甲烷发动机完全没有积碳、结焦的问题,点火之后发动机流道里很干净,只要吹除之后就能继续使用,是可回收火箭的最优选择。

总体上讲,液氧煤油和液氧甲烷发动机各有千秋。但液氧甲烷发动机可重复使用的特点让它具有一定优势,这也航天主动力技术的发展方向。在商业航天方面,目前两个头部玩家蓝色起源和spacex都在开发液氧甲烷燃料火箭发动机。

蓝箭航天天鹊(tq-12)发展历程

短喷管推力室试车成功

2018年9月27日,蓝箭航天自主研发的国内首台80吨液氧甲烷发动机天鹊(tq-12)短喷管推力室在其湖州自主建设的试车台进行了短程点火试车并取得成功。这意味着,全国首个民营热试车台正式投入使用。

燃气发生器长程试车成功

2019年1月18日,蓝箭航天“天鹊”(tq-11)液氧甲烷发动机燃气发生器1000秒热试车圆满成功。首轮试验结果表明,燃气发生器燃烧效率和温度均匀性都高于设计指标,点火关机时序合理。

喷管夹层激光焊接成功

图为夹层焊接完成的喷管

根据2019年2月25日的消息,蓝箭航天近日宣布,公司自主研发的“天鹊”(tq-12)80吨液氧甲烷发动机喷管夹层激光焊接一次成功,首台80吨发动机喷管顺利下线。激光焊接夹层喷管技术为国内首创,并已经申报了专利。

半系统试车成功

2019年3月25日下午,“天鹊”(tq-12)80吨液氧甲烷发动机半系统联合试验在湖州的蓝箭航天热试车台获得圆满成功。试验装置包括除推力室之外的涡轮泵、燃气发生器、各种阀门、点火和起动装置以及总装管路,所有核心部组件的稳定性均一次性通过考核,为整机试车奠定了基础。

全系统试车成功

2019年5月17日,“天鹊”(tq-12)20秒试车成功。当天,“天鹊”发动机完成了第4次全系统试车,试车时间为20秒,发动机起动关机平稳迅速,正常工作段参数稳定,发动机各项性能均达到了设计要求。

随着政策的开放,中国越来越多的创业者和资本将目光聚焦到了商业航天这一市场。2015年以来,中国社会资本加速进入商业航天领域。先来看看除了蓝箭航天,还有哪些知名的公司和企业在这个领域活跃。

翎客航天

深圳市翎客航天技术有限公司成立于2014年1月,业务涵盖设计、仿真、试验、制造等航天产品研制全流程。

九天微星

九天微星的“少年星一号”

北京九天微星科技发展有限公司成立于2015年,专注于微小卫星任务设计与创新应用,具备百公斤级商业化低成本小卫星的研制与星座组网、卫星通信系统等核心技术。

零壹空间

“重庆两江之星”火箭是零壹空间研制的商业火箭。

北京零壹空间科技有限公司成立于2015年8月,总部位于北京,专注于低成本小型运载火箭的研制、设计及总装。

航天科工火箭技术有限公司

航天科工火箭技术有限公司成立于2016年2月16日,总部位于湖北武汉。

星际荣耀

北京星际荣耀空间科技有限公司成立于2016年10月,公司致力于研发商业运载火箭并提供系统性的发射解决方案。

天仪研究院

天仪空间科技研究院“潇湘一号”科学实验卫星模拟图

长沙天仪空间科技研究院有限公司成立于2016年,专注于研制面向商业市场的航天系统与载荷。

根据北京未来宇航空间技术研究院公布的《2018中国商业航天产业投资报告》显示,截至2018年年底,国内已注册的商业航天领域公司有141家,其中民营航天企业123家,占比87.2%。到2025年前,我国商业卫星制造产业的年均市场规模将达到136亿元,商业卫星发射年均市场规模将达到170亿元。

这些数据都在说明商业航天领域的火热。不过,我国商业航天的发展也面临着一些问题。一是市场,市场要向民营商业企业开放,没有市场就没有商业航天。二是技术,如何在保护国家投资形成的技术产品和技术成果的前提下,通过一定知识产权保护的手段来促进技术向民营企业的开放,是一个急需解决的问题。第三是创新,很多民营企业通过资本推动体制内的人员出来从事商业航天事业,是把体制内的事情拿到体制外来做。

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