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直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?

来源:光明网2022-11-08 11:37

  火箭发展,动力先行。近日,全世界推力最大、工作时间最长、冲质比最高、可工程化应用的整体式固体火箭发动机亮相第14届中国航展。

直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?

世界推力最大整体式固体火箭发动机亮相第14届中国航展(航天科技四院供图)

  这款发动机直径3.5米,最大推力500吨,采用高压强总体设计、高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型燃烧室等多项先进技术,发动机综合性能达到世界一流。

直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?

  都说外行看热闹、内行看门道。仔细阅读,可以发现,除了大推力外,该发动机还有三个关键词。

  第一个关键词是固体火箭。发动机是火箭的核心部件,目前主流的运载火箭发动机主要分为液体火箭发动机和固体火箭发动机,两种发动机各有特点。

  固体火箭发动机顾名思义,就是使用固体燃料作为推进剂的火箭发动机,与之相对应的是液体火箭发动机,它们的工作原理相同,都是通过点燃推进剂产生巨大推力,将航天器送入几百甚至上万公里的预定轨道。

  不同的是,固体发动机主要使用固体燃料,也就是一种高能火药。长征十一号运载火箭使用就是固体燃料。而液体发动机主要使用液氢液氧等液体推进剂,大家熟知的长征五号火箭使用的就是液氢液氧。

  由于使用的燃料不同,因此各自的特点也不相同。液体发动机具有可控性强、点火时间长等特点,而固体发动机具有结构简单、机动灵活、瞬间推力大等优势。而在未来,基于两者优势相结合的发动机组合模式,也将成为新的设计思路,这也是世界航天大国都在致力发展的方向。

直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?

  第二,是独特的壳体材料。航天科技集团四院大推力固体发动机型号副总师白彦军曾介绍,整个发动机的壳体,采用高强碳纤维复合材料产品成型,两个好处,一是整体的质量很轻,第二个是不管是从成本还是性能上来讲,都会有很大的提升。

直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?
 
直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?

  第三个关键词是整体式。按照燃烧室的结构形式,固体火箭发动机分为整体式固体发动机和分段式固体发动机。其中分段式固体发动机具有推力大、工作时间长、结构尺寸大等特点,是运载火箭实现大起飞推力的有效途径。同时,采用分段技术,也可大幅降低发动机的技术难度、研制条件难度以及研制成本。

  500吨推力整体式固体火箭发动机,意味着我国千吨级推力固体发动机发展的关键技术链路已打通,标志着我国固体运载能力实现大幅提升。

直击2022中国航展|500吨大推力发动机来了,有哪些看点?

  基于500吨推力整体式固体发动机,目前还在开展3.5米级分段发动机研究,其最大推力将达到千吨级,可应用于大型、重型运载火箭固体助推器中。这将满足我国空间装备、载人登月、深空探测等航天活动对于运载工具的不同发展需求,为我国建立完善的航天运输系统提供动力支撑。

  记者:宋雅娟 肖春芳

  资料来源:中国航天科技四院、央视新闻、光明日报等

  光明网科普事业部制作

[ 责编:涂子怡 ]
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