近日，中科宇航在其官方平臺(tái)上宣布了一項(xiàng)重要進(jìn)展：力箭二號(hào)液體運(yùn)載火箭的貯箱出流防漩防塌試驗(yàn)已在中科宇航試驗(yàn)中心順利完成。這一成果標(biāo)志著力箭二號(hào)在研發(fā)進(jìn)程中又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
力箭二號(hào)，作為中科宇航自主研發(fā)的中型液體運(yùn)載火箭，其設(shè)計(jì)理念注重通用化、系列化和組合化，旨在滿足我國(guó)未來(lái)大規(guī)模星座組網(wǎng)建設(shè)和低成本貨物運(yùn)輸?shù)男枨蟆Ｔ摶鸺粌H具備大運(yùn)力、高可靠性的特點(diǎn)，還力求在成本控制上達(dá)到最優(yōu)，是我國(guó)商業(yè)航天領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)。
力箭二號(hào)火箭采用了CBC構(gòu)型，其通用芯級(jí)直徑為3.35米，總長(zhǎng)達(dá)到52米，起飛重量為625噸，起飛推力高達(dá)766噸。在運(yùn)載能力方面，該火箭的SSO運(yùn)載能力為8噸，LEO運(yùn)載能力更是達(dá)到了12噸，能夠執(zhí)行太陽(yáng)同步軌道、近地軌道以及轉(zhuǎn)移軌道的發(fā)射任務(wù)。這些技術(shù)參數(shù)無(wú)不彰顯了力箭二號(hào)強(qiáng)大的運(yùn)載實(shí)力。
在火箭的研發(fā)過(guò)程中，貯箱出流裝置的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。它直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作、推進(jìn)劑的利用率以及火箭的整體運(yùn)載能力。為了確保這一裝置的性能，中科宇航團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)和多次試驗(yàn)。
此前，力箭二號(hào)的二級(jí)貯箱已經(jīng)順利下線。該貯箱采用了2219鋁合金材料，并采用了光筒結(jié)構(gòu)形式，相較于傳統(tǒng)的網(wǎng)格加筋結(jié)構(gòu)壁板，這種結(jié)構(gòu)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅提高了貯箱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，還有助于提升火箭的整體性能。
在貯箱出流防漩防塌試驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)采用了1/2縮比模型，并按照弗勞德相似準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。試驗(yàn)介質(zhì)選用了純水，并通過(guò)變頻離心泵保持恒定的出流流量。試驗(yàn)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)先后對(duì)氧箱和煤油箱的消漩防塌裝置性能進(jìn)行了測(cè)試，共計(jì)進(jìn)行了16組工況的試驗(yàn)。
通過(guò)可視化觀察，團(tuán)隊(duì)獲取了不同出流流量工況下液面及壓力的變化數(shù)據(jù)，以及不同邊界條件下貯箱及輸送管剩余推進(jìn)劑體積的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅驗(yàn)證了貯箱推進(jìn)劑利用率的準(zhǔn)確性，還驗(yàn)證了貯箱出流裝置的有效性和合理性。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了仿真計(jì)算結(jié)果的可靠性。
力箭二號(hào)的成功研發(fā)將進(jìn)一步提升我國(guó)低成本大規(guī)模進(jìn)入空間的能力，為我國(guó)商業(yè)航天的快速發(fā)展注入新的動(dòng)力。目前，該火箭已進(jìn)入工程研制階段的大型地面試驗(yàn)驗(yàn)證期，預(yù)計(jì)將于2025年實(shí)現(xiàn)首飛。這一消息無(wú)疑讓廣大航天愛(ài)好者和業(yè)內(nèi)人士充滿了期待。
