“炎驭一号甲”发动机涡轮泵交付总装

近期,空天引擎自主研发的“炎驭一号甲”发动机涡轮泵已经顺利通过了密封、轴承及两型泵多转速变工况性能试验及汽蚀试验,完成了整泵装配并交付发动机总装。

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△AY-1A涡轮泵

涡轮泵素有液体火箭发动机的“心脏”之称,作为火箭发动机中的高速旋转部件、耗功元件,涡轮泵的性能直接影响发动机的性能、寿命和可靠性。因而在研发过程中需要通过对不同工况下的水力、汽蚀、振动、噪声等性能进行测量评估,该型涡轮泵不仅圆满通过试验验证,且具备高效、可靠等特点:

1)性能方面:性能曲线与系统匹配度一致,额定点效率高于同类产品,同时具有较宽的高效区;

2)汽蚀方面:氧化剂泵采用了自主研发特殊工艺处理,使汽蚀性能尤为突出;

3)多工况适应性方面:两型泵均可在全流量工况下稳定可靠运行。

该型涡轮泵中氧化剂泵、燃料泵和涡轮采用同轴布置,能更好的适应发动机的变工况工作,满足两型泵及涡轮性能与系统需求具有一致的匹配性,有效降低系统变工况调节的压力,因此在设计过程中采用了诸多关键技术:

1)在保证高效及可靠性的基础上,采用极大流量设计法。综合变推力多工况要求,对过流部件进行匹配设计,采用大包角扭曲叶片提高了泵的水力性能,改善了小流量工况下泵的驼峰问题;

2)为改善泵的汽蚀性能,对进口部分进行了特殊设计。设置节流台、布置均流射流孔,改善了泵的气蚀性能,抑制了小流量进口回流,提高了小流量工况下泵的运行稳定性;

3)采用3D打印成型技术对涡轮泵进行加工。降低叶轮、涡轮流道型面设计与实际产品的误差,减低成本的同时提高了设计自由度,简化了结构的复杂度。

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△AY-1A发动机
“炎驭一号甲”是一款开式循环液氧/煤油发动机,具有控制系统轻便等特点,可单机使用,也可多机并联。可用于小型火箭主动力、小型运载器的上面级动力,还可用于月球或火星探测器的软着陆动力系统。
发动机主要参数:
地面推力:21 kN(2吨级);
地面比冲:268s;
真空比冲:310s;
推力变比:3:1;
起动次数:≮4次;
工作时间:500s。

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