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中国研制造出220吨级氢氧发动机

导读: 中国运载火箭技术研究院下属首都航天机械公司启动“220吨级氢氧发动机”预先研究工作,该型发动机将用于重型运载火箭。

  据中国运载火箭技术研究院消息,近日,中国运载火箭技术研究院下属首都航天机械公司启动“220吨级氢氧发动机”预先研究工作,该型发动机将用于重型运载火箭。

  “220吨级氢氧发动机”是一种大推力发动机,它的推力是现有“大氢氧发动机”推力的近四倍。该发动机在大尺寸复杂曲面精密成形、精密数控加工、多种焊接技术、部组件装配试验、特殊表面涂层、超低温密封件等多项技术上,都提出了更高的挑战性要求,推力室、发动机喷管、阀门、涡轮泵等一系列关键零件制造技术需要研究突破。

  中国长期以来使用的火箭发动机以偏二甲肼-四氧化二氮燃料为主,技术成熟且成本低廉。但偏二甲肼存在剧毒,发射使用时会造成严重的污染,且这一组合的燃料比冲不足,发动机推力难有大的提升。为研制长征五号等一系列中国下一代运载火箭,我国于上世纪90年代开始研制新型的液氧煤油火箭发动机和氢氧发动机,并与2010年前后先后定型,作为长征五号火箭的发动机使用。其中,推力50吨的YF-77火箭发动机就是其中的一种主力发动机。

  在几种发动机中,氢氧发动机因为携带的燃料种类最轻(得益于液氢的低密度)而具备最大的比冲和最好的性能。尽管氢氧发动机的技术难度较大,但各主要航天大国均在氢氧火箭发动机的开发商取得了不小的进展。

  目前美、俄、日、欧都有各自独立的大推力氢氧发动机型号,其最大推力都在100吨以上。美国的SSME引擎甚至达到了213吨之多。而美国研制之中的RS-68型大推力氢氧发动机推力更是达到338吨。

  与此相比,我国的氢氧发动机虽然在上世纪70年代就开始研制,但至今仅有两种小型氢氧发动机YF-73和YF-75投入使用,最大推力不过8吨。YF-77虽然已经定型投产,但其50吨的推力在各国的氢氧发动机中仍然属于推力较小的型号。因此,研发新一代大推力氢氧发动机是中国航天工业下一步的重要目标。

  目前,该公司已多次就有关分系统与设计部门开展研讨和技术交流,了解了总体及重要组合件的设计方案、技术难点、工艺特点、关键制造技术重点等,并围绕发动机阀门、涡轮泵、推力室等关键产品设计初步方案并提出自己的建议。后续,该公司将围绕关键产品的关键技术、重点关键产品研制深入分析,优化制造方案,继承成熟可靠技术;同时进行必要关键设备调研和实施技术准备,进行关键件工艺试验和研制。

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