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標題: 为什么火箭发动机要试车？准备工作有哪些？一文了解 ... [打印本頁]

作者: 天下足球 時間: 2023-7-23 11:32
標題: 为什么火箭发动机要试车？准备工作有哪些？一文了解 ...
记者从航天科技集团六院获悉，我国载人登月火箭长征十号的主发动机昨天又完成了一次点火试车，验证了火箭飞行任务对发动机的要求，为发动机技术状态固化、产品技术基线确立、可靠性提升提供了有力支撑。
[attach]1[/attach][attach]2[/attach]火箭发动机是需要“试”出来的
此前，载人登月火箭主发动机已经累计完成了超过3300秒的试车，创造了我国百吨级发动机单台试车新纪录。那为什么发动机要试车呢？简单来说，发动机试车就是发动机点火并验证其设计方案合理性和工艺可靠性的过程，这是一型发动机研制和交付等环节中不可或缺的重要一环。
发动机被誉为火箭的心脏，是火箭的动力之源，它的研制过程非常复杂。试车是发动机研制过程中的重要环节，种类多达几十种，会贯穿发动机研制前后的各个阶段，每个阶段的试车都有不同的意义，点火时长也从几秒到数百秒不等。
航天科技集团六院11所系列发动机产品总设计师吕发正：发动机试车实际上相当于把发动机整机拿来或者是部分整机能够形成一套完成功能的状态，在一个试验台上对发动机进行全系统的考核。
一型发动机从研制到交付会经历无数次的试车，小到一个阀门、大到一台完整的发动机，都需要经历千锤百炼，在完成所有研制阶段的试车后，每一台要交付火箭的发动机还需要在试车台上“热一下身”。
航天科技集团六院11所系列发动机产品总设计师吕发正：比如说我们的长五、长六、长七、长八的发动机，它在交付前要进行一个工艺验收试车，它试车的时间就比较短，试个50秒，证明我们发动机生产过程和装配过程都是正确的，而且能够达到发动机要求的。
技术迭代，我国火箭发动机突破“泵后摆”技术
试车只是发动机研制过程中的一步，在试车前科研人员还需要完成大量的设计工作。负责执行我国载人登月计划任务的长征十号火箭需要将27吨重的航天器送入奔月轨道，运载能力将是我国现役最强火箭长征五号的3倍左右。为了提高运载能力，研制团队对发动机进行了技术迭代，突破了“泵后摆”技术。
那么什么是“泵后摆”？我们来给大家做一个解释说明。火箭在飞行过程中需要通过发动机的摆动来调整飞行轨迹。相比于传统火箭发动机在工作中整体摇摆的方案，“泵后摆”技术可以减少发动机摇摆时所占用的空间，从而可以让更多的发动机安装在火箭上，进而提高火箭的运载能力，是研制更大推力运载火箭的“敲门砖”之一。
专家介绍，火箭在飞行过程中需要通过发动机的摆动来调整飞行轨迹，用于载人登月的这型主发动机创新采用了“泵后摆”技术，使发动机结构更加紧凑，并可以大幅减少发动机在摆动过程中所占用的空间，因此在相同直径的火箭箭体上可以安装更多的发动机，满足载人登月火箭的运载能力。
航天科技集团六院11所系列发动机产品总设计师吕发正：我们的发动机像长五、长六、长七等用的发动机是一个“泵前摆”的，然后它的结构质量也相对比较大一些，它摆动的时候它需要占的空间比较大，这样的话它在5米间径内只能放下4台发动机，如果我们改成“泵后摆”以后，它摇摆的时候占的空间就小了，这也是我们用这个发动机实现载人登月的一个主要的功能。
吕发正告诉记者，发动机在工作时内部压力特别大，如何解决高压环境下发动机实现摆动，是实现“泵后摆”需要突破的关键，为此，研制团队进行了多年的攻关，最终突破了这一关键技术。
航天科技集团六院11所系列发动机产品总设计师吕发正：就像一根水管一样，你在低压的时候管子很容易就卷成一圈了，如果压力高了的话，这个管子就会像一根纸棍子一样掰不动，这就是它的难度的地方。最终我们大概经过了5～6年的时间，解决了高压摆动的问题。

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