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版主:黑木崖
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好消息传来,航天工业又一突破,中国火箭距赶美超俄只剩一步 zt
送交者:  2021年03月23日17:21:04 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

好消息传来,航天工业又一突破,中国火箭距赶美超俄只剩一步

近日,中国航天科技集团官宣其211厂成功研制220吨级氢氧发动机喷管,该型喷管采用了SSME,RD-0120等世界先进大推力氢氧发动机所用的扩散钎焊技术,而这一喷管的研制成功也意味着中国航天工业在这一不锈钢生产工艺上追赶上了世界先进水平。

好消息传来,航天工业又一突破,中国火箭距赶美超俄只剩一步


火箭发动机喷管是发动机的最重要组件之一,是一个外观看起来简约,但内里设计非常不简单的喇叭型结构件,对氢氧发动机喷管而言,要能耐受与太阳表面热流相近的3000度高温不烧毁,同时还要承受数倍于大气压的压力不开裂,在这种极端环境下工作的喷管不仅要性能可靠不损坏,为了发动机推重比的考虑还要尽量做到轻薄,对无论是设计能力还是制造水平都是极大的挑战。

为了达到这一性能要求,我国科研人员采用扩散钎焊以及再生冷却喷管的技术路线。扩散焊接是一种利用原子扩散效应的先进焊接技术,这样可以使构件变形小且焊接精度足够高。

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而再生冷却喷管则是利用液氢-253度与燃烧产生的3000度高温间的天然温差,设计人员在喷管内外壁之间设计中空管道,让液氢在进入燃烧室前先在管道中流动,利用温差带走燃烧产生的巨大热量防止了喷管烧毁,而被液氢带走的热量又被输送回燃烧室之中,最终实现了能量的再生利用。而在此之前的先例,也不过美国的SSME与苏联的RD-0120而已。

富氧补燃煤油机与富燃补燃氢氧机是火箭发动机这一领域中代表最高技术水平的两支科技树,中国航天在补燃煤油机领域已经通过YF-100实现了技术突破,并通过YF-130更进一步,而在本次研制成功的发动机喷管,也意味着中国距离补燃氢氧机的成功也迈进了一大步,待到YF-90研制成功,中国就将成为苏/俄后全世界第二个同时走通两支科技树的航天强国。在此之上的,也只剩下RD-270与猛禽的全流量分级燃烧循环。换句话说,中国距离攀越至火箭发动机的最高峰,只剩下了最后一步。

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氢氧机所具备的高比冲特性对执行深空任务的大型火箭来说具有巨大的优势,苏联的能源火箭用比N1小了一千余吨的起飞推力实现了更大的运载能力,正是RD-0120发动机比冲优势所带来的。而YF-90一旦研制成功,高比冲的优势将同样造福于中国航天事业。比如预定使用YF-90作为芯二级发动机的未来国之重箭长征9号,将会成为中国载人登月登火以及进行深空探测任务的支柱力量。

相比之下,美国为了重返月球设计的新重型火箭SLS在不断推迟后终于开始了新一级发动机的点火测试,而且价格高昂到即使财大气粗如美国宇航局也难以接受,俄罗斯在苏联解体能源系列火箭流产后又重新恢复了重型火箭的研制工作,但无论是叶尼塞河还是联盟-5,都处在不是模型就是幻灯片,唯独没有走向实际的状态之中。在新一轮太空探索建设的星辰大海中,中国基本已经实现了超俄,距离仅有的超级大国美利坚,也只剩下了不长的道路需要追赶。


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  别忘了还有液氢的生产效率问题。  /无内容 - kabir 03/23/21 (156)
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