星河动力自主研发的25N姿控发动机热试车圆满成功

2019-02-01 来源:航天爱好者 发布:高端装备产业研究中心

  1月30日,星河动力(北京)空间科技有限公司自主研发的25N姿控发动机热试车取得圆满成功,公司的三大系列动力产品家族(固体发动机、液氧/煤油发动机和轨姿控发动机)喜添新成员。

 

  此次试验分别进行了5s工况调整、20s热平衡、20%混合比拉偏、15%室压拉偏和多脉冲工况试验考核。所有试验按照预定程序圆满完成,试验工况均符合预调值,脉冲次数超过4000次,累计试车时间超过300s,试车后发动机产品完好。根据本次试验获得的数据,特征速度效率达到93%以上,真空比冲优于290s,热反侵喷注器面温度不大于150℃,最大喉部壁温小于1250℃,性能指标达到了国内领先水平。

 

  推力小于30N的姿控发动机受到身部直径与喷注孔径小、推进剂流量低、撞击对数少、撞击精度控制难等因素的制约,很难在保证喉部壁温的前提下有效提高燃烧效率和比冲性能,因此高性能的小推力姿控发动机一直是姿控发动机领域的设计难题之一。

 

  为了克服以上设计难题,星河动力公司的专业团队针对25N姿控发动机开展了三个方面的自主创新设计,一是优化边区射流撞击角和撞击距离,控制核沸腾到膜沸腾的转捩点,合理增加特征长度,提高液滴蒸发效率,有效控制了喷注面温度和喉部壁温;二是通过优化Rupe数、互击式小孔直径比和压降比,以及二次撞击合成动量角等关键参数,提升了混合效率;三是通过小流量自适应流量分配提高了流强分布和混合比分布的均匀性,获得了高燃烧效率。

 

  星河动力公司研发的“谷神星一号”运载火箭轨姿控动力系统由25N姿控发动机、200N姿控发动机、2000N轨控发动机和增压输送系统等组成,目前公司已分别于2018年10月20日和2019年1月30日,完成了200N姿控发动机和25N姿控发动机热试车。公司预计将于3月前完成2000N轨控发动机热试车和增压输送系统试验,并转入轨姿控系统的详细设计和飞行试验产品的研制。