4台发动机同时喷火,总推力超500吨,中国解决了登月大难题

杏坛追梦 2024-05-01 13:32:45

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据环球时报报道,中国自主研发的130吨级液氧煤油发动机最近完成了一次引人注目的试验。在这次试验中,四台发动机同时点火,总推力超过了500吨,堪称中国液体燃料发动机史上的重要突破。这一成就意味着中国在解决大型火箭关键动力问题的道路上又向前迈进了一大步。

这款液体燃料发动机采用了独特的“泵后摆”设计,即将发动机的摆动装置置于发动机后方。这一设计不仅使发动机的摆动更易控制,还为发动机提供了更多的工作空间,减轻了机械结构的负担。然而,这种设计对摆动装置的强度要求极高,尤其是在抗高温高压方面,这对技术提出了更高的挑战。值得一提的是,尽管此前120吨级液体燃料发动机并未采用这一系统,但在这次130吨级发动机上已经成功应用,这表明这项技术近期取得了重要突破并被应用于新型火箭发动机之中。

尽管突破了泵后摆技术,但将四台发动机进行并联操作仍然是一个复杂的挑战。虽然从外观上看,四台发动机似乎只是简单地捆绑在一起,但在操作上需要确保四台发动机的同步性,以及提供相应的推力。虽然中国此前已经成功地应用了这项技术,大多数长征系列火箭的第一级推进器已经采用了这种并联发动机,但是将四台130吨级的火箭发动机进行并联操作仍然是一项极具挑战性的任务。

对于为何不直接研发单一大型火箭发动机的问题,实际情况较为复杂。火箭发动机的推力与尺寸呈正相关关系,但要想获得更大的推力并不仅仅是简单地放大发动机的零件尺寸。大推力发动机需要更复杂的技术和操作,不仅需要更高级的密封等级和材料抗压能力,而且在研发成本上也远高于多台小型发动机的并联。

因此,中国在提升液体燃料发动机推力方面采取了双管齐下的策略。一方面不断推进更大推力液体燃料发动机的研发,另一方面加强并联数量和操作的提升。以美国的“猎鹰-9”重型火箭为例,该火箭直接采用了九台推力在69吨的“默林”发动机的并联,获得了比这次试验中四台130吨级火箭发动机并联更大的推力。

尽管目前中国能够将四台130吨级火箭发动机进行并联已经接近国外先进水平,但与人类历史上推力最大的液体燃料发动机RD-170相比仍有差距。然而,未来中国可以通过提升单台发动机推力,并研发更多台并联技术来获得更大的推力,这也将引发火箭芯级直径的进一步“飙升”。

这次试验中产生的超过500吨推力的大型发动机,有望在未来应用于中国的重型运载火箭,为中国航天事业的发展提供强大的动力支持。

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