2020年7月14日,藍箭航天自主研發的國內首枚液氧甲烷運載火箭朱雀二號完成了控制系統與二級遊機發動機匹配性驗證。其二級遊機「天鵲」10噸級液氧甲烷發動機(TQ-11)完成了單次時長達3000秒的熱試車考核,達到了中國泵壓式低溫液體火箭發動機單次試車時間最高紀錄,發動機各項技術指標滿足火箭總體要求,達到國內先進水平。
單次3000秒,朱雀二號完成控制系統與二級遊機發動機匹配性驗證
本輪試車首次考核了過冷推進劑加注和試車工作狀態,試車的圓滿成功,標誌著TQ-11發動機成為國內首臺完成推進劑過冷試車考核的液氧甲烷發動機,也意味著藍箭航天成為國內唯一掌握了推進劑過冷技術並具備發動機過冷試車能力的民營航天企業,發動機多項指標都達到國內先進水平。
朱雀二號機電伺服具有可靠性高、測試性強、易於維護、重量輕、成本低等優點。本輪試車中,通過機電伺服控制發動機進行了多種搖擺動作的考核,包括正弦波、方波和三角波,擺角大小覆蓋了最大擺動範圍,頻率覆蓋了0.1-25Hz,獲得了伺服系統的靜、動態特性,性能指標滿足火箭控制系統要求。此輪發動機搖擺試車的成功,標誌著發動機搖擺方案及機電伺服通過了考核驗證,發動機與控制系統的匹配性與協調性通過了試驗檢驗。
單次3000秒,朱雀二號完成控制系統與二級遊機發動機匹配性驗證
此外,隨著本輪試車成功,TQ-11將:
1.成為國內目前唯一試車時間破萬的液氧甲烷發動機
本輪試車完成後,發動機累計試車時間突破10000秒,單臺累計試車時間4500秒,已超過6倍發動機額定工作時間,單次最長試車時間達3000秒,均創國內低溫液體火箭發動機的最高記錄。發動機設計、生產、裝配質量及工作可靠性得到全面的考核驗證。
2.是國內首次應用低溫過冷推進劑的液氧甲烷發動機
液氧和液甲烷推進劑採用液氮換熱進行過冷,推進劑過冷可使推進劑密度提高、飽和蒸汽壓降低、發動機推力和推重比提高、火箭結構尺寸減小,是提高火箭運載能力、降低發射成本的一項重要措施。
本輪試車還進行了發動機時序拉偏考核、混合比無級連續調節考核、氧和甲烷自生增壓系統考核、模飛程序驗證等,發動機各項技術指標基本達到火箭飛行要求,後續將繼續開展發動機極限邊界條件試車考核及發動機壽命極限摸底等工作,為朱雀二號火箭提供最強大可靠的心臟,也為火箭的重複使用奠定堅實的技術基礎。
關於「天鵲」10噸級液氧甲烷發動機 (TQ-11)
單次3000秒,朱雀二號完成控制系統與二級遊機發動機匹配性驗證
「天鵲」10噸級液氧甲烷發動機(TQ-11)是國內現有唯一多噴管液氧甲烷火箭發動機,是朱雀二號液體運載火箭的二級遊動發動機。真空推力8.2噸,採用燃氣發生器循環、同軸式渦輪泵,1臺渦輪泵供應4臺推力室,與80噸級主推發動機共用閥門,形成朱雀二號運載火箭二級動力系統。
關於朱雀二號
單次3000秒,朱雀二號完成控制系統與二級遊機發動機匹配性驗證
藍箭航天自主研發的朱雀二號液氧甲烷中型運載火箭是中國研製的首個液氧甲烷運載火箭型號。全箭總長49.5米,箭體直徑3.35米,起飛推力268噸,起飛質量216噸,200km LEO軌道運載能力6噸、500km SSO軌道運載能力4噸。
「朱雀二號」系列運載火箭,運用「一種推進劑組合、一個箭體直徑、兩型發動機」的通用化設計理念,通過不同的設計組合,可構成運力從數噸到幾十噸,覆蓋低、中、高等各類軌道發射能力的系列產品。