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液氧甲烷火箭商业化应用提速

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蓝箭液氧甲烷发动机推力室试车成功

 

  本报讯(记者方针)近日,开发区企业北京蓝箭空间科技有限公司自主研发的“凤凰”10吨级液氧甲烷发动机推力室试车成功。这标志着中国民营航天企业在液体火箭自主研发方面实现了重大突破,预示着液氧甲烷火箭的商业化应用进程进一步提速。
“我们这款液体甲烷火箭发动机命名为‘凤凰’,寓意吉祥和谐、一飞冲天。”蓝箭总设计师王明航说,“自2017年该型发动机燃气发生器试车成功到如今推力室试车成功,我们解决了液体发动机研发的一系列技术难题,同时也夯实了蓝箭液体发动机研制工作的基础,公司将凭借技术实力和已经积累的优势,陆续展开后续的各项研制工作。”据介绍,此次试验的10吨级液体甲烷发动机推力室具有完全自主知识产权。
  发展航天,动力先行。发动机是火箭的核心,而推力室又是液体火箭发动机的核心部件,推力室是否能够安全可靠工作、提供足够的推力,是决定运载火箭研发成败的关键。在业内,普遍认为液体火箭发动机代表了民营运载火箭的最高技术水平,选用甲烷作为推进剂具有成本低、不易结焦、黏度小、冷却能力强、比冲高(单位推进剂产生的冲量,液氧甲烷达390.3/秒,远高于固体燃料)等优点,是目前国际商业火箭发动机研究的主流方向,某种程度上代表着商业航天动力技术的未来。
  据了解,目前国际领先的民营运载液体火箭发动机,如SpaceX新款的Raptor(猛禽)、蓝色起源的BE-4均为液氧甲烷发动机,具有工作稳定、可重复使用等特点,相对于固体发动机,液体发动机研发周期长、难度大。本次试验的成功,标志着国内出现了掌握液氧甲烷发动机核心技术的民营商业航天企业。
  业内人士认为,民营航天产业拥有广阔市场前景,伴随卫星组网、卫星群等越来越多的应用需求,未来火箭需要具备更大量级的运载发射能力,同时也意味着需要技术更领先、产品更可靠的航天企业提供更高品质的空间运输服务。
  北京蓝箭空间科技有限公司致力于成为中国航天创新技术的试验平台,成为国家安全和保障体系新产品的试验平台,为国家航天相关服务提供平台。据了解,2017年1月,北京蓝箭与丹麦Gomspace公司在杭州签订了火箭发射服务协议,这也是国内民营商业航天企业承接的第一笔国际市场商业火箭发射服务订单。
  进入21世纪后,尤其是在最近几年,全球范围内航天业以不可阻挡的趋势向商业化和市场化方向发展,例如 SpaceX、维珍银河和蓝色起源等诸多商业航天明星公司先后涌现。而在这场你我有目共睹的变革浪潮中,商业运载火箭公司成为了最受资本追逐和大众关注的翘楚。众所周知,运载火箭是商业航天的基础,虽然围绕着火箭发动机的“固液之争”持续不断,但不可否认的是,液体火箭发动机凭借着高比冲、推力可调等优点一直是人们关注的焦点,细数人类过往的航天发射活动,每一次唱主角的都是液体火箭发动机。
  但不同于以往属于国家行为的航天活动,只要是涉及商业,任何行业的游戏规则都必须向提高性能、降低成本这一永恒不变的定律无限靠近,在这种要求的筛选之下,之前备受推崇的四氧化二氮/偏二甲肼、液氧煤油、液氧液氢等类型发动机的表现便不尽如人意,一直被“埋没”的液氧甲烷发动机横空出世。
  相较于前辈,甲烷机可谓是综合实力最强的全能选手,对比偏二甲肼,无毒、环境友好是它的最大亮点;对比液氧煤油发动机,它的比冲更高、不易结焦,使得发动机复用变得更加现实;对比液氧液氢,它的密度有6倍之高、体积更小,而且成本只有不到液氢的1/30。以此看来,在商业航天时代,液氧甲烷发动机将大有可为。


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