星際榮耀可複用液氧甲烷發動機全系統熱試車成功
2020年5月19日,星際榮耀焦點一號(下稱“JD-1”)可重複使用液氧甲烷發動機順利完成全系統額定工況200秒長程試車,額定工況長程試車累計突破1000秒。後續,JD-1將繼續進行變推力試車、搖擺試車、二次啟動試車、發動機整機振動模態試驗、發動機各類邊界試驗、發動機壽命與可靠性摸底試車等地面試驗。
這是本台發動機順利完成的第三次長程試車,其中第二次完成500秒長程考核,為國內首台突破500秒單機試車的液氧甲烷發動機。
相比於以往試車,本次試車對發動機進行了部分優化改進,包括:
1、進行了發動機與液氧、甲烷自生增壓系統的聯合試驗,驗證了系統的協調性,試驗結果滿足貯箱增壓要求;
2、進行了新型動密封的試驗驗證。JD-1發動機採用分瓣式浮動環密封,用氣量只有整環式的20%,大幅度減少了氣瓶用量,提高了運載能力,其自補償能力也是重複使用工況的可靠保障。
3、進一步優化了起動技術。採用氣瓶起動,擺脫了對火工品這種特殊產品的依賴,且啟動無積碳有利於發動機的多次重複使用。試驗表明,該啟動技術可控性較高、控制力較強,進一步提升了JD-1的產品可靠性。
本次試車考核狀態覆蓋火箭飛行狀態和火箭回收任務狀態。通過本次試車,JD-1發動機系統及主要組件產品性能、功能得到較全面驗證;火箭自生增壓方案通過考核,動力系統匹配性得到驗證;走通了可重複使用液氧甲烷發動機射前、試後全流程,為後續雙曲線二號運載火箭的一子級回收任務奠定基礎。
據了解,JD-1是星際榮耀自主研發的15噸級可重複使用液氧甲烷發動機,是實現運載火箭回收復用的關鍵。該發動機設計可重複使用次數達30次,為火箭節省了70%以上的製造成本,大大降低了太空探索的成本。星際榮耀方面介紹,JD-1具有很高的工程應用價值,其功能可覆蓋減速、著陸及長時間在軌、深空探測等多任務要求,對任務的適應性較強。根據星際榮耀此前公佈的消息,JD-1發動機將裝配在可重複使用運載火箭“雙曲線二號”上。
2019 年7月11日,JD-1完成了首次200 秒全系統長程試車,是國內民營公司首個完成全系統長程試車的液氧甲烷發動機。
JD-1發動機採用一型多用的設計思路,由一種定推力基本型衍生形成變推型、真空型共三型發動機,組件可共用,有利於降低研發週期與經費。此前,星際榮耀JD-1發動機已完成推力室點火試車、200秒全系統長程試車、考台試車、500秒全系統長程試車等多次額定工況考核。完成此次試車,標誌著JD-1發動機主要技術狀態正確可靠,後續具備批量生產條件。
2020年,星際榮耀計劃進行多台次JD-1發動機共約10000秒熱試車考核,積累可靠性數據;並通過可重複使用運載火箭雙曲線二號一子級的百公里垂直起降試驗,突破並全面掌握可重複使用運載火箭技術。