2018年12月10日，九州云箭（北京）空間科技有限公司成功進(jìn)行了“凌云”10噸變推力液氧甲烷火箭發(fā)動機(jī)全尺寸推力室短程熱試車。

試驗(yàn)照片——工況1

試驗(yàn)照片——工況2

　　本次試驗(yàn)取得如下成果：

　?。?）獲得了推力室燃燒特性、傳熱特性、流阻特性，全部符合設(shè)計(jì)預(yù)期；

　?。?）考核了自研火炬電點(diǎn)火系統(tǒng)與推力室之間的點(diǎn)火匹配性和工作協(xié)調(diào)性；

　?。?）考核了推力室在多種推力工況下的工作可靠性。

　　參加本次試驗(yàn)的推力室是九州云箭自主研發(fā)的可重復(fù)使用10噸液氧甲烷發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵組合件之一，該推力室具有以下設(shè)計(jì)特點(diǎn):

　?。?）創(chuàng)造性設(shè)計(jì)柔性噴注單元，可根據(jù)設(shè)計(jì)意圖搭配多種類型、多種方案的噴注單元，易于實(shí)現(xiàn)噴注方案的快速優(yōu)化迭代；

　　（2）廣泛采用激光焊、電子束焊等自動化焊接工藝，有利于提升焊縫強(qiáng)度和工藝一致性，并通過3D打印、精密數(shù)控加工等手段，使整臺推力室焊縫數(shù)量相較傳統(tǒng)方案減少90%，大幅提升了結(jié)構(gòu)可靠性；

　?。?）大幅運(yùn)用三維數(shù)字化仿真手段進(jìn)行流場和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，不但提升了設(shè)計(jì)可靠性，而且避開了昂貴的高溫合金材料，全面采用普通金屬材料，大幅降低了產(chǎn)品制造成本。

推力室實(shí)物照片

　　九州云箭“凌云

　　”液氧甲烷發(fā)動機(jī)由渦輪泵、推力室、燃?xì)獍l(fā)生器、點(diǎn)火器、閥門等主要組件構(gòu)成。公司自2018年1月開展運(yùn)營以來，按照先組件試驗(yàn)、后整機(jī)試驗(yàn)的研制流程，已相繼完成點(diǎn)火器、燃?xì)獍l(fā)生器、閥門、推力室、推力調(diào)節(jié)閥等關(guān)鍵組件的冷、熱試驗(yàn)。

　　通過本次試驗(yàn)考核的推力室作為工程產(chǎn)品，將繼續(xù)參加明年開展的發(fā)動機(jī)整機(jī)試驗(yàn)。

發(fā)動機(jī)模裝

　　關(guān)于推力室擠壓試驗(yàn)

　　推力室是液體火箭發(fā)動機(jī)生成高溫燃?xì)?、產(chǎn)生推力的裝置，由燃燒室和噴管組成。它負(fù)責(zé)把渦輪泵送來的高壓燃料和氧化劑在燃燒室內(nèi)組織燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓燃?xì)?，再通過噴管膨脹形成高速燃?xì)庀蛲鈬姵?，從而產(chǎn)生推力。

推力室示意圖

　　在發(fā)動機(jī)整機(jī)狀態(tài)，低壓貯箱過來的推進(jìn)劑靠渦輪泵增壓后進(jìn)入推力室燃燒，而擠壓試驗(yàn)是用高壓氣體給儲箱增壓后將推進(jìn)劑擠入推力室。因此，通過擠壓試驗(yàn)可以模擬發(fā)動機(jī)狀態(tài)下推力室的工作條件，從而提前考核驗(yàn)證推力室的性能和結(jié)構(gòu)可靠性，以提高整機(jī)試驗(yàn)的可靠性。