Prueba de aguja y jeringa exitosa.
La depuración de la jeringa con aguja de oxígeno líquido y metano de Blue Arrow Aerospace fue un completo éxito. Esta es también la primera jeringa con aguja de oxígeno líquido y metano en China que ha pasado la depuración y verificación térmica completa.
Como todos sabemos, para desarrollar con éxito un vehículo de lanzamiento reciclable, primero debemos tener un lanzacohetes que pueda ajustar el empuje en un amplio rango, y la habilidad de inyección de aguja es una de las habilidades centrales de el lanzador para lograr un empuje de profundidad variable.
Desde su aparición en la década de 1970, la tecnología de inyección con aguja se ha utilizado ampliamente en los dispositivos de lanzamiento lunar. Después del establecimiento de Space Exploration Technology Corporation, el CTO Tom Muller aplicó por primera vez la tecnología de jeringas con aguja al dispositivo de lanzamiento principal del vehículo de lanzamiento: el lanzador de la serie Merlin. Esta fue también una de las principales innovaciones del lanzador Merlin. Durante más de 10 años, el inyector de arranque Merlin ha brindado un fuerte apoyo energético para múltiples recuperaciones de cohetes Spacex Falcon debido a su estructura simple, excelente estabilidad de combustión y fácil implementación de empuje variable.
En comparación con los inyectores CC tradicionales y los inyectores centrífugos, los inyectores de tapón de aguja tienen las siguientes características:
Logran un empuje de profundidad variable para ayudar a la recuperación del cohete.
Al mover el pasador, las áreas de flujo del oxidante y del combustible se pueden cambiar al mismo tiempo, estabilizando la caída de presión del oxidante y la inyección de combustible en diversas condiciones de trabajo. En teoría, puede lograr un empuje variable desde el empuje nominal hasta cero, lo cual es una solución energética para la recuperación de cohetes.
Estructura simple y bajo costo
La jeringa de aguja consta de cuatro partes: la carcasa, el mandril, la varilla central y la cabeza plana, mientras que el número de boquillas de la jeringa recta. La jeringa de flujo y la jeringa centrífuga varían entre diez y cientos, lo que reduce considerablemente los costos.
Excelente estabilidad de incineración
A los ojos del público, las jeringas de aguja nunca han tenido el problema mundial de una incineración inestable.
La aplicación de jeringas de aguja a iniciadores de metano de oxígeno líquido también es un problema técnico que los ingenieros aeroespaciales de Blue Arrow han estado trabajando arduamente para superar. Las jeringas con aguja de oxígeno líquido y metano son un campo nuevo en China. La operación de metano se encuentra en un estado supercrítico, similar a la inyección de "vapor líquido", y es extremadamente difícil.
Además, el aumento de la temperatura del metano durante la operación hará que la densidad baje de 440kg/m3 a 20kg/m3, y la velocidad de inyección aumente de 30m/s a 140m/s, lo que provocar que el producto se atomice y se produzcan cambios drásticos. Por lo tanto, la selección de parámetros es ligeramente irrazonable, el poder de incineración es bajo e incluso se produce ablación.
Condiciones previas a la ablación
Gracias a los esfuerzos de los ingenieros de Blue Arrow, finalmente superamos varias dificultades y finalmente logramos resultados históricos. En esta prueba, el producto ardió durante un total de 230 segundos, de los cuales la prueba de larga distancia ardió durante 200 segundos. La potencia de combustión del producto es superior al 97% y la vibración máxima es de 20g. Durante la operación de prueba, los parámetros fueron fluidos y no se produjo ablación, alcanzando el nivel práctico de ingeniería. Además, esta prueba también probó la caída de presión de inyección ultrabaja (0,1 MPa) del conducto de combustible y no se produjo inestabilidad en la combustión, lo que demostró una vez más la excelente estabilidad de combustión del inyector de aguja.
El estado de la jeringa después de la depuración; el estado de la jeringa después de la depuración.
Curva de prueba
El éxito de esta operación de prueba marca:
Por primera vez en China, Blue Arrow Aerospace ha dominado el núcleo del empuje variable de profundidad. del lanzador de metano de oxígeno líquido La tecnología puede ampliar en gran medida la escala de cambios de empuje del lanzador Tianque y proporcionar una mejor solución para el suministro reciclable del cohete Zhuque-2.
Blue Arrow Aerospace trasplantará esta habilidad al inyector detonador de metano de oxígeno líquido de 80 toneladas de Tianque, lo que reducirá en gran medida el costo del detonador;
Esta habilidad es un espacio existente. Además de las habilidades, proporciona otra opción de habilidad para los iniciadores de la fase de descenso de Star Landing.
Consejos de ciencia popular
Inyector de aguja: ¿la profundidad del motor de arranque es una ilusión de empuje variable?
Las jeringas con aguja se originaron a partir de algunos de los primeros equipos de laboratorio. En 1960, TRW comenzó a desarrollar jeringas con aguja y su patente de diseño no se anunció públicamente hasta 1972. En los siguientes 40 años, TRW ha realizado pruebas en caliente de al menos 60 propulsores, con escalas de empuje que van desde 22 N hasta 290 t. El más famoso de ellos es el propulsor LMDE para el aterrizaje lunar tripulado del Apolo, con escalas de empuje que van desde 4,7 t. a 0,47 t..
A diferencia de los inyectores centrífugos y de impacto de CC, el área de flujo medio de los dos primeros inyectores es fija y el límite de la relación de empuje es 2,5:1.
Cuando la escala se expande nuevamente, se producirá una combustión inestable de baja frecuencia debido a la disminución de la caída de presión de inyección. El inyector de aguja puede controlar la caída de presión de inyección de combustible y oxidante en diversas condiciones de trabajo moviendo el conjunto del inyector y cambiando el área de inyección de oxidante y combustible al mismo tiempo. Es la solución de tecnología de inyector más avanzada para empuje variable profundo. entrantes. La mejor opción.