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长征五号起航赴文昌 揭秘YF系列超强发动机

归档日期:11-29       文本归类:火箭发动机      文章编辑:爱尚语录

  8月26日,长征五号从天津港解缆起锚,赶赴海南文昌发射场。资料显示,YF-100火箭发动机和YF-77火箭发动机将作为长征五号一、二级主动力,下面,小编为您揭秘长征五号中最“逆天”的部分——YF-100火箭发动机以及YF-77火箭发动机的结构原理。

  昨天,载有我国最大推力新一代运载火箭长征五号的远望号火箭运输船队从天津港起航,前往海南文昌航天发射场。根据工程计划,长征五号运载火箭首次飞行任务将于年底前择机实施。

  长征五号由中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院研制,是我国目前运载能力最大的新一代运载火箭。采用全新设计的箭体结构、动力、电气和发射支持系统,使用无毒无污染的液氧液氢和液氧煤油作为推进剂。火箭芯级直径5米,捆绑4个3.35米直径助推器,配置多台氢氧发动机和液氧煤油发动机,起飞推力超过1000吨,可实现近地轨道运载能力25吨级、地球同步转移轨道运载能力14吨级。

  在长征五号首飞任务中,海上运输是一个重要环节,复杂的气象海况对火箭海上运输可靠性安全性提出了更高要求,安全顺利完成这次运输任务将标志着我国的火箭海上运输能力趋于成熟。

  据悉,长征五号火箭8月21日至25日在天津港完成集装箱吊装工作。装有火箭产品、运输保障、测量设备的40件集装箱总重量超过1000吨,约为长征七号火箭的两倍,由远望21号、22号两艘火箭运输船执行吊装和海上运输任务。中国航天科技集团公司有9名试验队员随船执行保障工作。

  远望号火箭运输船是我国首型专用火箭运输船,2012年4月1日在江南造船厂开工建造,2013年5月6日交付中国卫星海上测控部。船长130米,型宽19米,高37.2米,满载排水量9080吨,抗风能力可达12级以上。

  本次火箭运输,首次在存储长五火箭箭体的特种集装箱上印制了来自航天系统内外8家企业的暖心祝福标语。“中国大火箭,航天新长征”,“加油!长征五号”等“喝彩助威”的标语与“飞天仙女”“火箭模型”等和航天相关的标志性图案相映成趣。

  据介绍,非标准集装箱主要装载长征五号火箭产品,箱体尺寸大小各不相同。最大的装有火箭一级箭体的集装箱长度达到30余米,约为国际20英尺标准集装箱的6倍。吊装时,在调压载系统的配合下,两台船载120吨起重机双臂联吊,确保了整个吊装任务精密实施、精准无误。

  长征五号是我国运载火箭升级换代的里程碑和重要标志,实现了我国液体运载火箭直径由3.35米至5米的跨越,能够将我国进入空间能力提升2.5倍以上。未来,它将承担后续探月工程三期、载人空间站、首次火星探测等多个国家重大科技工程发射任务。

  按计划,远望号火箭运输船队经过7天海上航行抵达海南文昌清澜港。随后,长征五号火箭转由陆路运至海南文昌发射场区。

  海南文昌航天发射场是目前国内最大、发射条件最好的航天发射场,具有纬度低、发射效率高、射向宽、落区安全性好、海运便捷等优势,可用于发射长征七号、长征五号等。未来几年,我国探月工程第三期工程的月球探测器“嫦娥五号”、大型空间站等将从这里发射升空。

  资料显示,长征五号90%以上采用了新技术,是中国目前推力最大的火箭。长征五号也被认为是中国从航天大国踏入航天强国的重要一步。据悉,YF-100火箭发动机和YF-77火箭发动机将作为长征五号一、二级主动力,首次承担飞行试验任务,这也将实现中国氢氧发动机研制的技术跨越。

  2.燃料经预压泵一级泵增压后分为两路,少部分经二级泵进一步增压后进入燃气发生器,绝大部分进入推力室;

  3.全部氧化剂与少部分燃料在燃气发生器中燃烧,产生高压富氧燃气,驱动涡轮泵,之后进入推力室,与大部分燃料再次燃烧(即补燃),产生高温高压的燃气,燃气经喷管喷出产生推力。

  YF-100火箭发动机是一种液氧煤油分级燃烧循环火箭发动机,它采用世界上先进的富氧预燃分级燃烧循环技术,采用自身启动,混合比和推力可调节,单涡轮泵布置,可以为氧化剂贮箱增压提供热氧气,为伺服机构提供高压煤油作为动力源。

  YF-100火箭发动机有主涡轮泵两台,其中氧泵为单级,煤油泵为两级,均为预燃室富氧燃气驱动。有预压泵两台,其中煤油预压泵由主煤油泵一级高压煤油分出一支驱动,驱动后介质进入低压煤油主流,液氧预压泵富氧燃气驱动,驱动后介质亦进入低压液氧主流,这与苏/俄RD-170高性能发动机相同。

  YF-77火箭发动机采用双涡轮分别驱动液氢泵和液氧泵工作方式,具有混合比和推力调节功能,以提高火箭运载能力。一子级采用2台50吨级燃气发生器循环的氢氧发动机YF-77并联,发动机可分别双向摆动4°。发动机采用地面启动,具有混合比和流量调节功能。YF-77的喷管面积比达到49:1,混合比为5.5,地面推力约510千牛,线作为氢氧发动机,和其他常规发动机相比有以下特点:

  1.高能,单位质量的液氧液氢反应放出的能量高于一般火箭推进剂;2.零污染,氢氧燃烧产生的唯一物质是水,和推进剂一样都不是有毒有害物质;

  3.推进剂超低温,液氢的沸点为-252℃,这样的低温给发动机工作带来挑战;

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