全3D打印制造 | 深蓝航天可重复使用发动机数十次试车成功
3D打印技术参考注意到,深蓝航天于近三个月对自主研制的可重复使用发动机“雷霆-R1”进行了数次整机(同一台)全系统试车以及数十次不同工况的启动测试和点火测试,试验均取得取得圆满成功,凸显了“雷霆-R1”发动机可重复使用的优越性能和稳定性。
值得注意的是,“雷霆-R1”发动机的推力室、燃气发生器、涡轮泵、大直径导管等发动机关键组件的生产制造均采用3D打印增材制造技术,极大程度降低了发动机零组件数量、有效控制生产过程人为因素的影响,缩短了生产周期。在深蓝航天官网,3D打印技术参考注意到,深蓝航天将“雷霆-R1”描述为一款全3D打印制造的火箭发动机。其中,发动机零组件数量的减少,意味着该公司进行了大量的零件整合,借助3D打印一体化制造的优势,实现了部件的一次性整体制造。整体化制造,不仅减少原有部件的制造环节,还将提高部件的可靠度以及寿命。
据深蓝航天介绍,“雷霆-R1”可重复使用发动机是国内首个开式循环液氧煤油针栓发动机,具备30%~110%的推力调节能力,遵循“动力系统冗余、工业化低成本制造”的原则,采用“9+1”模式即火箭一子级并联9台基本型发动机,二子级安装1台真空型发动机的方式,将火箭的有效载荷送入预定轨道,同时实现一子级垂直回收。在总装布局上,新版本“雷霆-R1”发动机采用“泵后摆”方式,在保证摆动角度和灵活性方面大幅度降低了发动机摇摆力矩、显著缩小了包络尺寸,布局更加紧凑。主要零部件包括推力室、涡轮泵、阀门等均为自主研发。
深蓝航天火箭发射于回收示意图
通过大胆使用新工艺、采用新技术,深蓝航天立足自身特点,建立了液体火箭发动机的批量快速生产能力,并通过持续测试反哺设计和优化改进,实现了快速迭代。建立高可靠、低成本、可重复使用液氧煤油发动机的设计、制造、测试全流程能力,有力支撑运载火箭的高频次、低成本的规模性商业化,是深蓝航天为之不懈奋斗的目标。
图片:深蓝航天可重复使用发动机“雷霆-R1”整机试车实况
“雷霆-R1”发动机本轮及后续系列化的测试,将为动力系统试车试验积累大量数据,也将为后续“星云-1”火箭一子级高空垂直回收飞行试验、入轨+回收的首飞奠定坚实的基础。后续该试车台位将持续进行发动机的常态化试车考核,确保“星云-1”火箭一子级垂直回收试验的顺利实施。
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