蓝箭航天“天鹊”80吨液氧甲烷发动机涡轮泵完成装配

近日,蓝箭航天“天鹊”(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机涡轮泵在蓝箭(湖州)智能制造基地完成装配。

蓝箭航天“天鹊”80吨液氧甲烷发动机涡轮泵完成装配

涡轮泵的位置

 

涡轮泵作为发动机重要组合件中唯一一个高速旋转类机械,在业内被称为液体火箭发动机的心脏。它的工作原理与汽车的涡轮增压器相似,利用燃气驱动涡轮旋转带动泵工作,将火箭贮箱中的低压推进剂进行增压,并实时输送给燃气发生器和推力室进行燃烧。

蓝箭航天“天鹊”80吨液氧甲烷发动机涡轮泵完成装配

涡轮泵装配完成品图

 

 

液体火箭发动机涡轮泵在设计时十分强调重量轻和高性能,很多涡轮泵组件被设计成接近于技术发展水平的极限。因此,要使涡轮泵可靠,并能适应飞行器的要求,就必须解决许多方面的问题。例如:为满足性能和重量的要求,涡轮泵必须在高速下工作,从而就必须具有在高速下满足寿命要求的轴承和密封;此外,泵必须具有高抽吸性能的诱导轮,以减少贮箱的压力和重量。

蓝箭航天“天鹊”80吨液氧甲烷发动机涡轮泵完成装配

涡轮泵装配过程

 

 

发动机的可靠性是靠热试车试出来的,同样涡轮泵的可靠性也是靠冷试和热试试验出来的。为了保证涡轮泵的可靠性,在涡轮泵装配前,每个关键部件都需要经过大量的验证性试验。如:针对动密封和轴承寿命问题,提出台架考核,低温运转试验台是必要条件;考虑系统调节需要和贮箱压力选择,泵性能试验和汽蚀试验就是常规试验,每台均要考核,泵水力试验台也是必要条件;涡轮泵在高转速下工作,轴系的稳定性至关重要,动平衡是必做工序,而控制轴系上零件的动平衡重复性也是设计的关键。而这些必要条件蓝箭航天均已具备,且均通过了调试和运行。

天鹊(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机涡轮泵是国内首台大吨位双低温同轴涡轮泵。设计采用简单、可靠、低成本的设计理念,使用了刚轴、浮动环动密封、轴向力平衡系统等关键技术。前期涡轮泵已通过了低温轴承台架考核、低温动密封台架考核、泵水力试验考核,并均一次性通过,满足设计和使用指标,符合多次重复使用和长寿命要求。

目前,涡轮泵已通过零组件考核,完成涡轮泵装配交付发动机总装,计划于不久进行涡轮泵与燃气发生器联试试验和全系统试车。

LANDSPACE
北京蓝箭空间科技有限公司(蓝箭航天)是从事火箭研制和运营的民营企业,国际宇航联合会(IAF)会员、国家高新技术企业。公司聚焦中小型商业航天应用市场,致力于研制具有自主知识产权的液体燃料火箭发动机及商业运载火箭,凭借一流的技术研发团队,以高度集成的设计能力和单机创新能力完成产品设计、制造、测试和交付全流程任务,为全球市场提供标准化发射服务解决方案。

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