玩加电竞国产火箭发动机新突破美国航天用新技术中国正在迎头赶上

  新闻资讯     |      2023-07-03 22:34

  玩加电竞“天兵科技”透露,天龙-2运载火箭采用自主研制的天火-11发动机,并在大量采用了3D打印技术的情况下,其制造周期得到了显著的缩短,成本也得到了降低。这一技术突破铺平了国产运载火箭低成本发射的道路。

  30吨级发动机试车成功早在今年年初,天兵科技就成功研制了30吨级补燃循环液氧煤油发动机“天火十一号”(简称“TH-11”),通过在天霄1号倾斜台和天霄2号垂直试车台上的综合试验,该发动机已累计五次2000秒热试车,单台工作时长超过7倍飞行任务时间。通过这些试车,可以全面检验“TH-11”的推力以及混合比二次调整的准确性,验证其宽范围入口参数适应性和长程可靠性,同时评估其发动机产品使用和维护的便捷性。

  特别是通过最后一次的600s长程寿命摸底试车,充分验证了TH-11发动机的高可靠性,以及对飞行任务剖面的良好适应能力,不仅为天兵科技天龙2号首飞打下坚实基础,也标志着作为国内商业航天领域TH-11液体火箭发动机的研制进入到全面应用批产的新阶段。3D打印制造火箭零件天火-11所采用的80%零部件是使用3D打印技术制造的,这些零部件包括重要组成部分如预燃室、推力室、涡轮泵和阀门等。这些3D打印部件在火箭发射后能够经受住高温、高压和高速环境的考验,并验证了它们在可靠性和技术可行性方面的良好表现。这为未来的扩展运用积累了坚实的基础。

  3D打印的优势在于其制造成本低、时间周期短,能够迅速完成形态及平面复杂的物品的制造,能够针对用户需求进行定制,同时使用起来非常灵活。此外,3D打印不需要大型昂贵低复杂机器设备,对于厂房和生产线的需求也十分小,因此更加降低了系统成本和价格。2013年,美国国家航空航天局(NASA)通过3D打印技术成功制造出了火箭喷嘴,并且进行了测试。根据NASA的说法,传统加工制造火箭喷嘴需要接近170个零部件组装,时间较长且成品率低。而3D打印技术只需要2个零部件就能实现制作火箭喷嘴,成品率更高,且时间周期更短,有效降低了系统成本和价格。

  中国正在突破新技术中国也为推广3D打印技术的应用而积极努力。在航天工业的领域中,3D打印技术已经被用来制作复杂的部件和设备,如发动机喷嘴和燃料导管。一些部件已经进入使用。国产长征五号运载火箭的部分部件也使用了3D打印技术制造。2020年,长征五号更将国产试验飞船送上太空并携带一部3D打印机,以验证其在太空环境下的性能。

  不久前,在北京举行了中国航天增材制造技术高峰论坛,多位院士专家分享了最新的科研进展和成果,特别是在3D打印领域。他们的分享为航空航天领域中增材制造技术的快速发展提供了启迪和支持。中国工程院院士、国家增材制造创新中心主任卢秉恒表示,目前3D打印技术主要集中在陶瓷材料、高性能材料、多材料和梯度结构、金属基复合材料等方面。他还介绍了国家增材制造创新中心的新成果,包括10米重型运载火箭连接环的增材复合制造,以及微型喷气发动机和涡轴发动机等部件的高效集成设计和增材制造技术。这些技术可以减少零件数量94%、缩短研发周期85%。

  专家指出,未来,高性能、高可靠、长寿命、大型、极端服役和低成本将成为装备的发展趋势,而装备制造业的关键性能构件增材制造技术的突破将有颠覆性的影响。未来应该进一步加强学术、科研机构和产业的合作,推动科技成果能够更好地应用到产业中。