近日,在西安远郊的某试验基地内,伴随一阵阵低沉的轰鸣,一道又一道澎湃的燃气从预燃室喷口喷涌而出。监测屏幕上各项参数实时跳动,最终全部稳定在预设阈值内——现场随即爆发热烈的掌声!星梭科技(北京)有限公司“猛犸一号”发动机富氧预燃室点火试验,圆满成功了!这标志着“猛犸一号”跨越核心关卡!此款发动机的整机投产与试车正式进入倒计时。
星梭科技(北京)有限公司“猛犸一号”发动机富氧预燃室点火试验工作人员;图片来源@星梭科技

在本阶段试验中,技术团队累计开展了数十次点火测试,对富氧预燃室设计方案进行了充分验证,同时,对富氧预燃室的宽范围工作性能进行了摸边探底。通过开展不同燃烧组织方案、不同结构热防护方案条件下的点火测试,系统且全面的获得了富氧预燃室设计关键参数。
猛犸一号”发动机富氧预燃室点火试验现场视频;视频来源@星梭科技
富氧预燃室是星梭科技自研全流量补燃循环发动机”猛犸一号”的核心燃烧部件之一,其功能是将发动机95%的液氧和5%的甲烷组织燃烧,产生高温、高压的富氧燃气,驱动氧涡轮泵做功,实现液氧在发动机内的增压泵送,同时提供推力室工作所需的氧化剂组元。
“猛犸一号”发动机富氧预燃室点火试验现场的尾焰;图片来源@星梭科技

富氧预燃室最大的设计挑战来源于富氧燃气的极端氧化性,研究团队需要在狭小的空间内组织好液氧/甲烷的富氧燃烧,同时确保预燃室结构不会在高温、高压、强氧化性的富氧燃气作用下发生烧蚀。针对上述设计难题,设计人员开展了充分的技术调研、设计计算和仿真分析等工作,提出了多种燃烧组织、结构设计方案,并分别完成了试验件投产加工和正交试验方案设计。
“猛犸一号”发动机富氧预燃室点火试验现场的尾焰;图片来源@星梭科技

在试验能力建设方面,星梭科技试验团队针对设计部门提出的考核验证需求,开展了试验系统、测量控制等多方面的设计论证,最终联合试验属地部门,搭建起富氧预燃室燃烧性能试验平台。今年,一个全新的、国内唯一一个能承载超过300吨级发动机推力水平的全新试车台也将落成并投入使用,为更密集、更深入的试验提供强大支撑。
本次试验的圆满成功,代表着技术团队攻克了全流量补燃循环发动机最大的技术难题之一,为猛犸发动机的研制工作打下了坚实的基础。今年年中,猛犸一号发动机将有多台样机完成生产并用于整机试车。此后,星梭科技团队将转入全速冲刺阶段,以最高效、最坚定的步伐推进整机研制,全力夺取任务的全面成功,必将我国商业航天推向一个新高度!
(责任编辑:王晨曦)