液氧煤油发动机是我国新一代运载火箭的主要动力装置,具有高性能、大推力、无毒无污染等优点。该发动机从设计之初,部组件方案及总体布局按多次工作的要求开展论证,地面研制试验实现了单台发动机不下台重复试车8次。然而,可重复地面试车并不代表着发动机可以适应可重复使用,由于天地工作环境的差异性及各种保障条件的限制,液氧煤油发动机重复使用需要攻克的关键技术难题更多,主要有以下几个方面:
多次点火技术
采用垂直起降的航天运载器都需要发动机具备多次点火能力。
液氧煤油发动机采用了绿色、环保的推进剂组合,可在一次点火工作后进行吹除处理后,实现发动机重复点火工作,技术上具有重复使用能力。但航天运载器飞行时,无法实现和地面试验相同的吹除等保障条件,同时由于低温发动机点火准备阶段需对低温系统进行预先预冷,所以点火准备期的流程和地面也有较大差异。对于补燃循环液氧煤油发动机,这些制约条件将更加凸显,需要对发动机进行技术研究,优化发动机点火准备阶段的预冷流程,简化发动机关机后至点火前的吹除处理方案。
目前,我国补燃循环液氧煤油发动机已在地面试验实现了不间断三次点火起动,摸索出了重复点火工作间的吹除处置和预冷方法。
重复使用检测维护技术
为了实现低成本,体现出发动机重复使用的价值,要求对返回后的发动机进行的检测项目越少越好,维护越简单越好,在健康状态评估的基础上尽量简化检测维护方案,最终实现发动机的低成本、短周期快速检测维护。
液氧煤油发动机通过发射场使用维护简化研究及重复使用相关维护处理技术研究,实现操作维护项目大幅度精简,首次实现低温火箭液氧加注后无人值守功能验证。
据《中国航天报》、央视新闻客户端、《武汉科技报》
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