星际荣耀JD-1液氧甲烷发动机:顺利通过连续变推力长程试车

7月8日,北京星际荣耀空间科技有限公司(以下简称“星际荣耀”)自主研发的焦点一号(代号“JD-1”)可重复使用液氧甲烷发动机顺利通过连续变推力长程试车,试车时间200秒。此次试验验证了JD-1推力调节系统方案的正确性,获取了JD-1连续变推力功能及性能的准确数据,试验取得圆满成功。

星际荣耀JD-1液氧甲烷发动机:顺利通过连续变推力长程试车

据公开资料显示,这是我国首次完成泵压式低温发动机大范围连续推力调节试验。

星际荣耀方面介绍,本次试验连续变推力从高工况到低工况,然后再到高工况,呈现“V”形变化覆盖实际飞行工况需求。为保障此次连续推力调节试验顺利进行,试验前星际荣耀天镜实验室还进行了发动机推力调节半实物仿真试验及模拟试车试验。这是国内首次完成液体火箭发动机推力可调系统仿真试验,突破了液体火箭回收利用的关键仿真测试技术。

据了解,发动机具备连续变推力能力是实现运载火箭垂直回收技术的必要条件,也是最核心的技术之一。采用变推力火箭发动机一方面可以实现最佳推力控制,从而实现火箭回收返回过程的精确控制;另一方面也可以精确控制运载火箭飞行过程中的过载,确保飞行安全,为卫星提供良好的力学环境条件。

星际荣耀技术人员表示,JD-1此次实现的是连续变推力试车,与传统的阶梯式变推力相比,可通过发动机推力调节控制系统,驱动流量调节阀对推进剂流量进行连续调节,这样不仅可以实现推力的连续控制,而且还可以实现在变推力工况下推力室混合比的稳定控制。

为保障JD-1连续变推力能力,星际荣耀在发动机推力调节控制律设计、发动机系统故障诊断及控制重构、发动机控制器、流量调节机构、低温连续介质调节阀、发动机推力控制半实物仿真试验、模拟试车试验等诸多方面取得了技术突破,并在本次试车中分别得到验证。

JD-1是星际荣耀自主研发的15吨级可重复使用液氧甲烷发动机。该发动机采用一型多用的设计思路,由一种定推力基本型衍生形成变推型、真空型共三型发动机,组件可共用,有利于降低研发周期与经费。据了解,15吨级推力发动机既可采用多机并联的方式作为运载火箭一级基础动力使用,也可单台发动机作为火箭垂直回收动力或者火箭上面级动力,一型兼顾两级需求。此前,JD-1已相继完成多次全系统长程试车及二次启动试车,累计试车时长突破2200秒。后续,JD-1将继续进行摇摆试车、发动机整机振动模态试验、发动机各类边界试验、发动机寿命与可靠性摸底试车等地面试验。

未来,JD-1系列构型发动机将使用在星际荣耀自主研发的可重复使用运载火箭“双曲线二号”上,一级安装9台,二级安装1台。公司计划通过双曲线二号一子级百公里垂直起降试验突破并全面掌握可重复使用运载火箭技术,并于 2021 年执行双曲线二号运载火箭首飞任务。届时,公司将掌握液体推进剂运载火箭的可重复使用技术,实现我国商业航天领域进入空间能力的又一次跨越式提升。

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