星河動(dòng)力航天近日宣布,其自主研發(fā)的智神星一號(hào)運(yùn)載火箭主發(fā)動(dòng)機(jī)——蒼穹-50(CQ-50)液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī),成功完成變推力試車(chē)任務(wù)。此次試驗(yàn)覆蓋了多種典型工況,重點(diǎn)驗(yàn)證了五項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),為智神星系列火箭的可重復(fù)使用技術(shù)突破提供了關(guān)鍵動(dòng)力支持。
蒼穹系列發(fā)動(dòng)機(jī)采用星河動(dòng)力航天自主研發(fā)的針?biāo)ㄍ屏κ曳桨福哂腥紵矢摺⒆赃m應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)易于優(yōu)化等優(yōu)勢(shì)。該方案在多種工況下均能保持燃燒穩(wěn)定,且調(diào)節(jié)能力出色。此次試車(chē)中,發(fā)動(dòng)機(jī)的變推范圍拓展至32%-105%,單機(jī)累計(jì)試車(chē)時(shí)間已突破2500秒,展現(xiàn)出毫秒級(jí)快速響應(yīng)能力,支持大范圍、連續(xù)、全域無(wú)級(jí)變推,推力升降過(guò)程對(duì)稱(chēng)性好、線性度高,全程無(wú)過(guò)沖、無(wú)遲滯,動(dòng)態(tài)控制品質(zhì)優(yōu)異。
在32%-105%深度變推試車(chē)中,蒼穹系列發(fā)動(dòng)機(jī)首次將推力下限擴(kuò)展至額定推力的32%,并在極低工況下保持穩(wěn)定工作。這一突破為火箭返回階段的精準(zhǔn)回收控制提供了更寬裕的推力調(diào)節(jié)能力,顯著提升了回收任務(wù)的可靠性。
低工況起動(dòng)/關(guān)機(jī)、大梯度階躍變推及正弦掃頻變推試驗(yàn)中,發(fā)動(dòng)機(jī)依托改進(jìn)的控制時(shí)序與先進(jìn)算法,實(shí)現(xiàn)了從32%極低工況平穩(wěn)起動(dòng)后,單次階躍至額定推力的大幅度變推,單次推力調(diào)節(jié)幅度超過(guò)額定推力60%,響應(yīng)時(shí)間控制在0.5秒以內(nèi),動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力卓越。同時(shí),采用自主研發(fā)的高精度調(diào)節(jié)閥門(mén),推力控制精度達(dá)到額定推力的0.5%,可滿足未來(lái)高動(dòng)態(tài)飛行任務(wù)對(duì)推力精確控制的嚴(yán)苛需求。在多頻段正弦掃頻變推試驗(yàn)中,發(fā)動(dòng)機(jī)推力輸出線性度高、重復(fù)一致性好,保障了火箭在復(fù)雜任務(wù)工況下的穩(wěn)定飛行。
副系統(tǒng)混合比拉偏試驗(yàn)中,發(fā)動(dòng)機(jī)基于高穩(wěn)定性的燃?xì)獍l(fā)生器和高適應(yīng)性的渦輪泵,完成了副系統(tǒng)0.30-0.40寬混合比下的拉偏試驗(yàn),可適應(yīng)多種復(fù)雜工況的飛行任務(wù),進(jìn)一步提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的工況適應(yīng)性。
與此同時(shí),星河動(dòng)力航天正加速推進(jìn)智神星二號(hào)新一代大型可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的研制工作。其主發(fā)動(dòng)機(jī)蒼穹-90(CQ-90)采用泵后擺總體布局,具備6°雙向搖擺能力。該發(fā)動(dòng)機(jī)集成了新型高性能可調(diào)針?biāo)▏娮⑵鳌⑼S分體式雙級(jí)高速渦輪泵、針?biāo)ㄊ椒旨?jí)噴注燃?xì)獍l(fā)生器等多項(xiàng)新技術(shù),90%以上重量采用3D打印工藝制造,海平面推力達(dá)101噸,比沖280秒,推重比高于150,具備多次起動(dòng)、深度變推及可重復(fù)使用能力。
此次變推力試車(chē)的圓滿成功,標(biāo)志著星河動(dòng)力在可重復(fù)使用運(yùn)載火箭主動(dòng)力研發(fā)領(lǐng)域取得重大技術(shù)進(jìn)展,為智神星系列火箭的后續(xù)研制與回收驗(yàn)證奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),同時(shí)也為我國(guó)未來(lái)規(guī)模化、低成本天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的建設(shè)提供了重要技術(shù)支撐。











