近日,中科宇航在其官方平台上宣布了一项重要进展:力箭二号液体运载火箭的贮箱出流防漩防塌试验已在中科宇航试验中心顺利完成。这一成果标志着力箭二号在研发进程中又迈出了坚实的一步。
力箭二号,作为中科宇航自主研发的中型液体运载火箭,其设计理念注重通用化、系列化和组合化,旨在满足我国未来大规模星座组网建设和低成本货物运输的需求。该火箭不仅具备大运力、高可靠性的特点,还力求在成本控制上达到最优,是我国商业航天领域的一大亮点。
力箭二号火箭采用了CBC构型,其通用芯级直径为3.35米,总长达到52米,起飞重量为625吨,起飞推力高达766吨。在运载能力方面,该火箭的SSO运载能力为8吨,LEO运载能力更是达到了12吨,能够执行太阳同步轨道、近地轨道以及转移轨道的发射任务。这些技术参数无不彰显了力箭二号强大的运载实力。
在火箭的研发过程中,贮箱出流装置的设计至关重要。它直接关系到发动机的正常工作、推进剂的利用率以及火箭的整体运载能力。为了确保这一装置的性能,中科宇航团队进行了精心的设计和多次试验。
此前,力箭二号的二级贮箱已经顺利下线。该贮箱采用了2219铝合金材料,并采用了光筒结构形式,相较于传统的网格加筋结构壁板,这种结构具有显著的优势。这一创新设计不仅提高了贮箱的强度和稳定性,还有助于提升火箭的整体性能。
在贮箱出流防漩防塌试验中,团队采用了1/2缩比模型,并按照弗劳德相似准则进行设计。试验介质选用了纯水,并通过变频离心泵保持恒定的出流流量。试验过程中,团队先后对氧箱和煤油箱的消漩防塌装置性能进行了测试,共计进行了16组工况的试验。
通过可视化观察,团队获取了不同出流流量工况下液面及压力的变化数据,以及不同边界条件下贮箱及输送管剩余推进剂体积的数据。这些数据不仅验证了贮箱推进剂利用率的准确性,还验证了贮箱出流装置的有效性和合理性。同时,试验结果也进一步证实了仿真计算结果的可靠性。
力箭二号的成功研发将进一步提升我国低成本大规模进入空间的能力,为我国商业航天的快速发展注入新的动力。目前,该火箭已进入工程研制阶段的大型地面试验验证期,预计将于2025年实现首飞。这一消息无疑让广大航天爱好者和业内人士充满了期待。