深蓝航天“星云-M”1号试验箭顺利完成两次长程静态点火试验

近日,中国航天民营企业深蓝航天在陕西铜川发动机试验基地顺利完成首次10s静态点火测试后,企业再接再厉,连续成功完成了“星云-M”液体回收1号试验箭的两次长程变推力静态点火测试,单次点火时长各60s。据了解,深蓝航天的两次长程变推力测试模拟了垂直回收全程的推力调节程序,着重考核长时间变推力工作条件下“雷霆-5”电动泵变推力发动机与“星云-M”火箭其余各系统的工作协调性。

深蓝航天根据两次测试数据分析,“雷霆-5”发动机均按预定时序准确完成了多次推力调节动作,各系统工作配合正常,达到测试考核目标。至此,“星云-M”1号试验箭在正式开展垂直回收飞行试验前的各项测试准备工作已全部完成。

“星云-M”的系列静态点火测试为国内首次完成液体火箭整箭静态点火测试,目前静态点火累积时间已超过130s,并完成了泵压发动机深度推力调节等测试科目,为成功完成垂直回收飞行试验奠定了基础。

此次测试的完成,意味着深蓝航天的火箭重复使用技术探索已取得阶段性的成功,接下来即将执行“星云-M”首次垂直回收飞行试验。

据悉,对于液体运载火箭的垂直回收,由于飞行中液体推进剂不断消耗,全箭质量不断降低,特别是临近着陆时回收子级质量相较起飞时明显偏低。因此,在火箭回收着陆的过程中,需要通过发动机的大范围推力调节,来保证全箭在下降和着陆过程中的过载要求,并使最终落地速度能达到着陆所要求的范围之内。

同时,对于国际现役液体运载火箭主要使用的泵压发动机,实现大范围推力调节往往需要多个调节元件来实现,调节控制规律复杂,同时喷注器、涡轮泵等多个关键组件也要具备在不同的推力调节工况下可靠工作的能力,往往需要开展大量的研究和试验工作。垂直使用火箭的成功标杆Falcon系列火箭的成功基础即建立在Merlin系列发动机上,根据其最新用户手册显示,应用在Falcon 9火箭一级上的Merlin 1D发动机推力调节范围约为57%-100%。

深蓝航天“星云-M”液体回收试验箭使用的“雷霆-5”发动机为针栓式电动泵液氧煤油发动机,该发动机真空推力50kN,通过百千瓦级电机调节发动机泵转速,可实现50%-110%推力调节。2020年1月,“雷霆-5”发动机完成了首次整机变推力长程试车;2021年2月,“雷霆-5”发动机完成了变推力长程摇摆校准试车。“星云-M”试验箭为国内首次将电动泵发动机应用在液体火箭上。