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我国用于载人登月火箭的 YF-100K 发动机研制取得重大突破

2023-06-04 07:37
来源:澎湃新闻·澎湃号·媒体
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以下文章来源于全球航天事件 ,作者GlobalspaceEvent

全球航天事件.

全球“载人航天、深空探测、商业航天、航天文明 & AI”相关的事件

2023年5月28日,由西安航天动力研究所设计的130吨级泵后摆液氧煤油发动机 YF-100K 圆满完成了上台后的第 6 次试车。发动机累计试车时长达到了3,300秒,再次创造了我国百吨级发动机单台试车的新纪录!

130吨级泵后摆液氧煤油发动机 YF-100K 整机热试车

YF-100K 是随着载人登月探测计划的提出及新一代载人运载火箭(CZ-10)方案论证需求而诞生的。作为长征10号的主动力装置,使用了泵后摆矢量装置使 YF-100K 质量偏心小、摇摆包络小、摇摆组件易于布局等相较于 YF-100 的优点。

YF-100K 整机结构

YF-100K 泵系统

1、YF-100 发动机变体

YF-100 共包括 YF-100K、YF-100L 和 YF100M 三种变体:

YF-100K/L 发动机由 YF-100 发动机(采用泵前摆)改进而来,单台海平面推力1250 kN、比冲 301.84 s,真空推力 1397 kN,比冲 338.2 s。

YF-100M 发动机是基于 YF-100K 发动机发展而来的高空优化型号,单台真空推力1450 kN,真空比冲349.8 s。

2、长征10号火箭

长征10号(CZ-10)火箭按照载人飞行的最高安全标准设计,火箭未来将用于载人月球探测和近地轨道往返。我国将通过2次长征10号火箭发射,在2030年前实现首次载人登月。

通过2次CZ-10号火箭发射的载人探月时序

长征10号包括三级半和两级2种构型。

长征10号火箭的两种构型(带逃逸塔的为载人火箭)

前者用于发射月面着陆器和登月飞船,月球转移轨道运力27吨。

后者与三级半构型相比去掉了2个助推器、三级和二级的1台发动机,近地轨道运力14吨。

两级构型的CZ-10火箭芯一级可重复使用,它采用垂直起降(VTVL)复用模式,着陆阶段采用网系回收装置实现软着陆,可执行空间站航天员及货运任务。

CZ-10 火箭一级回收图示

CZ-10 芯一级的回收方式可参考俄罗斯工程师兼发明家达希尔·库曼比耶维奇·塞门诺夫(Dahir Kurmanbievich Semenov)所建立的达希尔·因萨特( Dahir Insaat)公司发明的一种类似的减速绳回收方式。据称这种回收方式在 SpaceX 公司推出“筷子”回收方案前就已经存在了。

达希尔·因萨特公司的减速绳火箭回收动画演示

3、长征10号火箭的发动机配置

长征10号通用芯级模块,安装7台 YF-100K/L 液氧煤油发动机,其中3台 YF-100K 发动机为泵后双向摇摆,另外4台 YF-100L 无矢量功能。芯一级和2个助推器同时点火,起飞推力 2680 吨。

芯二级安装2台 YF-100M 发动机,发动机可双向摆动。

芯三级(仅用于三级半构型)安装三台 YF-75E 氢氧发动机,发动机可双向摆动。YF-75E发动机真空推力92.108 kN,真空比冲4424 m/s,喷管面积比175。三级采用辅助动力完成滑行段的姿态控制、推进剂管理和有效载荷分离前模修、调姿。

本文转载自公众号:全球航天事件

注:本文系网络转载,版权归原作者所有。仅此标明转载来源,如涉及作品版权问题,请与我们联系,我们将在第一时间协商或删除内容!

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原标题:《我国用于载人登月火箭的 YF-100K 发动机研制取得重大突破》

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