试车380秒 航天民企星河动力打破火箭“心脏起搏器”技能(2)
“燃气产生器要能变工况事情,压力、温度、殽杂比都要满意动员秘密求。”星河动力液体动员机技能认真人暗示,此次试验的推进剂流量范畴3.2kg/s-7.8kg/s,殽杂比范畴0.3-0.5,室压范畴4兆帕-8兆帕,包围了动员机4:1深度变推力的全部工况范畴。
“出格是要满意燃气温度匀称性的要求。”该认真人向汹涌新闻()记者先容,为满意燃气产生器匀称燃烧的要求,团队对该组件同时完成3个改造。他们首先优化了低温液氧和常温火油撞击雾化参数,通过上百组互击式喷嘴和边区膜冷设计,形成高效的雾化殽杂结果。
氧化剂和燃料也被总称为推进剂,他们老是按必然的流量和殽杂比进入燃烧室雾化、殽杂和燃烧。雾化使液体分手成微小液滴,通过雾化的氧化剂和燃料待在一起时更匀称,燃烧也更和缓。回收三股互击的方法喷注氧化剂和燃料,比原先的二股互击式提高了殽杂的效率。
节制燃气温度匀称在燃气产生器中不是一件易事,因为这内里的温差实在不小。以星河动力液氧/火油动员机的燃气产生器为例,液氧的温度是零下183摄氏度,火油的温度是25摄氏度,燃烧后有些区域是800摄氏度,中心区域是1200摄氏度,局部火焰区域可达3500摄氏度。
为节制温度匀称,团队在燃气产生器身部外貌包围一层膜燃料,待氧化剂和燃料燃烧充实今后将膜燃料混入燃烧区举办冷却,最终担保燃气产生器出口处温度为800摄氏度。如此一来,燃气进入涡轮泵也就不会损坏涡轮叶片。
膜燃料与燃烧区的高温燃气需强迫掺混才气实现匀称。为此团队设计了非凡布局的扰流环,使燃气产生器内部形成多个回流区,晋升殽杂与燃烧效率。
这样的设计在外形上就表示为球锥型多回流涡异形产生器。夏东坤对汹涌新闻()记者暗示,对比自上世纪90年月以来沿用至今的圆桶状燃气产生器,星河动力团队设计的球锥型燃气产生器属海内创始。
上述液体动员机技能认真人暗示,球锥型多回流涡异形产生器从球段到锥段以及燃气产生器的出口处共有多个回流涡,以此加强出口燃气温度匀称性。
汹涌新闻记者 张静