-
题名130吨级重复使用液氧煤油发动机维护维修技术分析
- 1
-
-
作者
杨永强
何江
吕发正
张闯
曹文
-
机构
西安航天动力研究所
西安航天发动机有限公司
-
出处
《载人航天》
北大核心
2025年第1期104-110,共7页
-
文摘
针对液体火箭发动机重复使用需求,对130吨级液氧煤油发动机进行了技术提升,使其初步具备重复使用能力,并通过了多次地面重复试车考核。通过分析重复使用液氧煤油发动机的技术特点和使用要求,建立了重复使用液氧煤油发动机维护维修技术流程,制定了重复使用发动机维护维修方案。通过对比发动机装箭状态和地面单机状态差异性,分析了重复使用液氧煤油发动机返回后处理与检查、维修可达性与经济性、状态检测与评估、寿命评估与延寿、维修技术研究和维护维修体系建设等关键技术研制现状,提出了进一步研究方向,可为重复使用液氧煤油发动机研制和维护维修技术验证提供技术支撑。
-
关键词
液氧煤油发动机
重复使用
维护维修
技术分析
-
Keywords
lox/kerosene engine
reusable
maintenance
technical analysis
-
分类号
V434.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名LOX/LCH_4变推力发动机技术初步研究
被引量：3
- 2
-
-
作者
刘昌波
李福云
兰晓辉
林革
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2010年第1期25-32,共8页
-
文摘
对国内外变推力发动机和LOX/LCH4发动机的研究进展进行了总结,在此基础上,提出了一种LOX/LCH4变推力发动机系统方案。在深入分析的基础上,对此方案进行了功率平衡和推力室传热计算,结果表明该系统方案完全能够实现10:1推力变比。LOX/LCH4变推力发动机可以广泛应用于多种运载器和航天器中,对我国探月及后续的载人登月工程均可以提供技术支持,对LOX/LCH4发动机的技术发展和未来的载人登陆火星等任务都具有深远影响。
-
关键词
lox/LCH4
膨胀循环
变推力
火箭发动机
-
Keywords
lox/LCH4
expander cycle
deep throttling
rocket engine
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧/甲烷同轴双离心喷嘴非定常燃烧特性研究
- 3
-
-
作者
孔维鹏
郑孟伟
宫绍天
王晓丽
-
机构
北京航天动力研究所
航天液体动力全国重点实验室
-
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第6期159-165,共7页
-
文摘
为研究液氧/甲烷同轴双离心喷嘴在超临界富燃条件下的动态燃烧特性,对单喷嘴燃烧室的燃烧流场进行了非定常数值模拟。采用真实流体状态方程模拟超临界条件下推进剂的物性参数,湍流模型采用了应力混合涡模拟(Stress-Blended Eddy Simulation,SBES),化学反应采用了考虑5种组分的两步总包反应模型。仿真结果表明:SBES模型可以较好地捕捉液氧/甲烷同轴双离心喷嘴的动态火焰特性。氧喷嘴出口锐边处的回流效应对火焰稳定起到重要作用。通过对监测点压力进行功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)分析,识别出喷嘴振荡燃烧主要频率为8 125 Hz,次要频率为3 196 Hz。喷嘴振荡燃烧主要频率与氧喷嘴声学频率有关,而次要频率与氧喷嘴和甲烷喷嘴剪切层的涡脱落过程有关。
-
关键词
液体火箭发动机
液氧/甲烷
同轴双离心喷嘴
燃烧稳定性
应力混合涡模拟
数值模拟
-
Keywords
Liquid rocket engine
lox/CH4
Coaxial bi-swirl injector
Combustion stability
Stressblended eddy simulation
Numerical simulation
-
分类号
V434.13
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名我国新一代载人火箭液氧煤油发动机
被引量：36
- 4
-
-
作者
李斌
张小平
马冬英
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《载人航天》
CSCD
2014年第5期427-431,442,共6页
-
文摘
分析了国内外载人火箭主动力的发展情况与发展趋势,介绍了我国1200 kN和180 kN两型液氧煤油发动机的研制历程、系统组成、工作原理、性能参数、关键技术和应用情况。两型发动机突破了补燃循环、自身起动、大范围工况调节、高效稳定燃烧、高压推力室冷却、反力式涡轮、大范围轴向力平衡、低温高DN值轴承、组合式涡轮泵密封、大直径低温阀、高精度调节器、推力矢量控制等关键技术。目前,两型发动机研制工作已基本完成,将成为我国新一代载人火箭的动力组合,实现我国航天主动力的更新换代。
-
关键词
载人航天
运载火箭
液体火箭发动机
液氧煤油
补燃循环
-
Keywords
manned spaceflight
launch vehicle
liquid rocket engine
lox /kerosene
staged com-bustion power cycle
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧煤油高压补燃循环发动机深度变推力系统方案研究
被引量：30
- 5
-
-
作者
谭永华
杜飞平
陈建华
张淼
-
机构
航天推进技术研究院
西安航天动力研究所
-
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期1201-1209,共9页
-
文摘
鉴于重复使用运载器对动力系统的技术需求,以我国新一代运载火箭主动力液氧煤油高压补燃循环发动机为研究对象,建立了多参数、非线性以及强耦合的发动机系统仿真平台。在分析国内外变推力液体火箭发动机技术特点的基础上,根据液氧煤油发动机单路推力调节的仿真结果,首次提出了发生器燃料路流量调节器调节、主涡轮前燃气分流以及氧化剂主路节流等相结合,并辅助以气体乳化提高喷注器压降的组合深度推力调节方案。仿真结果表明:发动机推力调节能力可达10:1,且能实现多次点火起动,具有性能高、调节范围大的优点。
-
关键词
重复使用运载器
变推力发动机
液氧煤油补燃发动机
系统仿真
推力调节
-
Keywords
Reusable launch vehicle
Variable thrust engine
lox/kerosene staged combustion engine
System simulation
Thrust regulation
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名500 tf级液氧煤油高压补燃发动机研制进展
被引量：10
- 6
-
-
作者
李斌
陈晖
马冬英
高玉闪
-
机构
航天推进技术研究院
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2022年第2期1-10,共10页
-
基金
国家自然科学基金(51575418)。
-
文摘
500 tf级液氧煤油高压补燃发动机是我国下一代航天主动力,将大幅提升我国航天动力的技术水平,为我国航天发展提供强大动力。发动机采用高压补燃循环系统、泵后摇摆和双推力室方案,具有无毒环保、高性能、高可靠、推力和混合比可调节、使用维护便捷等特点,发动机研制需突破分级启动、健康管理、泵后摇摆、大功率高效涡轮泵、高压大流量高性能燃烧组件、高压大流量调节组件及低温阀门、发动机新工艺与热试验等多项关键技术。目前已完成发动机的方案设计和生产,开展了大量试验验证,完成半系统试车和首台整机装配,关键技术取得重大突破,为发动机后续工程研制奠定了基础。
-
关键词
液体火箭发动机
液氧煤油
大推力
关键技术
半系统试车
-
Keywords
liquid rocket engine
lox/kerosene
large thrust
key technology
half system test
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名烃类推进剂航天动力技术进展与展望未来
被引量：30
- 7
-
-
作者
李文龙
李平
邹宇
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期243-252,共10页
-
文摘
为研究烃类推进剂航天动力技术在中国的后续发展和未来应用方向,对比分析煤油、甲烷和丙烷等典型烃类推进剂的物理化学性质和应用特性,简要介绍烃类推进剂航天动力在一次性运载火箭、可重复使用运载器、高性能上面级推进、无毒空间推进和吸气式推进领域的发展动态及应用状况。当前国内外航天动力系统的发展和应用情况表明,以液氧煤油发动机和液氧甲烷发动机为代表的烃类推进剂航天动力将引领未来高性能低成本航天推进系统的发展趋势,依照中国液氧/烃火箭发动机的研制进展和技术水平,以其为核心的新型动力体系在中国未来的天地往返、载人登月和深空探测等多任务适应性方面具有良好应用前景。
-
关键词
液体火箭发动机
航天推进
液氧煤油
烃类
推进剂
-
Keywords
Liquid rocket engine
Space propulsion
Liquid oxygen / kerosene
Hydrocarbons
Propellant
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧/煤油补燃火箭发动机整流栅应用研究
被引量：10
- 8
-
-
作者
陈建华
李龙飞
周立新
孙宏明
-
机构
西北工业大学航天学院
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2007年第2期1-6,共6页
-
文摘
介绍了液氧/煤油补燃火箭发动机整流栅的各种结构,简要叙述了空气吹风模拟试验研究方法与研究结果。利用Fluent软件对燃气弯管内流场进行了数值模拟,分析其流动与压力分布。建立了发动机整流栅声学特性的计算模型,采用变步长四阶龙格-库塔数值逼近方法计算声导纳,并对整流栅抑制高频燃烧不稳定性的机理进行了初步探讨。结果表明,整流栅除了影响燃气入口总压的均匀性之外,还可起到抑制高频燃烧不稳定性的作用。
-
关键词
液氧/煤油补燃发动机
整流栅
流场数值模拟
声学特性
冷吹风试验
高频
燃烧不稳定性
-
Keywords
lox/kerosene staged combustion rocket engine
perforated plate
numerical simu-lation
acoustic characteristics
airflow test
high-frequency combustion instability
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧/甲烷燃气发生器试验研究
被引量：11
- 9
-
-
作者
马冬英
卢钢
张小平
李春红
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2013年第3期21-26,共6页
-
基金
国家863项目(2007AA705302)
-
文摘
为了研究液氧/甲烷的点火和燃烧特性,进行了液氧/甲烷燃气发生器热试验研究。介绍了液氧/甲烷燃气发生器热试验的试验装置、试验方案和试验情况,分析了试验结果。试验结果表明燃气发生器设计方案和点火方案可行,点火品质较好,能够在较宽的工作条件下稳定工作,燃烧组织合理,燃烧品质良好,温度均匀性较好,积碳轻微。
-
关键词
液体火箭发动机
液氧
甲烷
燃气发生器
点火
燃烧
积碳
-
Keywords
liquid rocket engine
lox/methane
gas generator
ignition
combustion
coking
-
分类号
V434-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧煤油发动机高压推力室冷却技术
被引量：11
- 10
-
-
作者
陈建华
张贵田
夏开红
吴海波
-
机构
西北工业大学航天学院
西安航天动力研究所
-
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期242-245,259,共5页
-
文摘
针对液氧煤油发动机高室压推力室冷却技术,讨论了多条内冷却环带、人为粗糙度、内壁铣槽结构和隔热镀层等主要技术措施。对带人为粗糙度的平直通道内流动进行了二维和三维时均流数值模拟,分析了人为粗糙度局部强化换热机理。对多条液气膜冷却环带进行了数值模拟,分析了内冷却流量对冷却的影响。研究结果表明,合理设置人为粗糙度和采用冷却环带技术可有效降低推力室局部气壁温,以煤油为冷却剂的高压推力室冷却方案应以再生冷却结合多条液气膜冷却技术为主,综合采取人为粗糙度、高导热材料、隔热镀层等技术措施。
-
关键词
液氧煤油发动机
推力室
液膜冷却
强化换热
再生冷却
人为粗糙度
-
Keywords
lox/kerosene engine
Thrust chamber
Film cooling
Heat transfer enhancement
Regeneratively cooling
Artificial roughness
-
分类号
V434.14
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧/煤油补燃火箭发动机氧路低频动特性分析
被引量：11
- 11
-
-
作者
邢理想
杜大华
李斌
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2009年第5期24-28,共5页
-
文摘
液体火箭发动机氧路系统低频动特性研究是进行运载火箭POGO振动分析和判别的必要工作。以某型液氧/煤油补燃循环火箭发动机为研究对象,采用模块化建模方法建立了基于自动控制理论的发动机氧路系统线性小偏差的传递矩阵模型,分别对发动机氧路系统和试车台氧化剂输送系统动特性进行数值仿真,并对比分析了试车数据和仿真结果。研究表明,数学模型和计算方法具有一定的正确性;熵波对系统的低频动特性有一定影响。
-
关键词
液氧/煤油补燃火箭发动机
低频动特性
传递矩阵
POGO
数值仿真
-
Keywords
lox/kerosene staged combustion cycle rocket engine
low frequency characteristics
transmission matrix
POGO
numerical simulation
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名大推力氢氧发动机关键技术及解决途径
被引量：23
- 12
-
-
作者
郑大勇
陶瑞峰
张玺
向猛
-
机构
北京航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2014年第2期22-27,35,共7页
-
基金
中国航天科技集团公司支撑项目(2011JY06)
-
文摘
200吨级大推力氢氧发动机是重型运载火箭的基础,是航天强国的重要标志。与以往氢氧发动机相比,大推力氢氧发动机推力量级和结构参数均有大幅度提高,是目前世界上推力最大的高空发动机,发动机的设计、生产和试验技术跨度大、要求高,需要开展一系列的技术攻关工作。根据200吨级大推力氢氧发动机技术特点,介绍了发动机的总体技术方案,根据发动机技术特点和使用要求,梳理了一批制约发动机技术水平提高、系统方案优化和工程实施的关键技术,并提出了解决途径。
-
关键词
重型运载火箭
氢氧发动机
关键技术
-
Keywords
heavy-lift launch vehicle
lox/LH2 rocket engine
key technology
-
分类号
V434-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名载人登月主动力——大推力液氧煤油发动机研究
被引量：17
- 13
-
-
作者
李斌
栾希亭
张小平
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《载人航天》
CSCD
2011年第1期28-33,共6页
-
文摘
大推力液氧煤油发动机是航天运载主动力的发展方向,是载人登月等重大航天活动的动力基础。提出了我国载人登月主动力—600吨级双推力室液氧煤油发动机的发展设想,并提出了该发动机补燃循环、泵后摇摆等总体方案,选择了发动机主要参数,进行了总体布局设计,梳理了关键技术,探讨了其用途。这将大幅提升我国进入空间的能力,以满足我国载人登月和深空探测等重大航天活动的动力需求。
-
关键词
载人登月
液体火箭发动机液氧煤油
补燃循环
泵后摇摆
-
Keywords
Manned Lunar Project
Liquid Propellant rocket engine
lox/kerosene
Staged Combustion Cycle
Swinging after Pump
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧煤油发动机地面试车故障监控系统研制
被引量：10
- 14
-
-
作者
马红宇
刘站国
徐浩海
李斌
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2008年第1期45-48,58,共5页
-
文摘
为了降低试车中发动机故障对产品和试车台造成的危害,提高安全性,设计了液氧煤油高压补燃发动机地面试车故障监控系统。主要介绍了系统总体实施方案、检测算法及验证情况。多次实际热试车考核和对大量热试车数据的验证表明,该系统未出现一次误报警,能够比指挥员提前检测到故障,系统简单可靠,易于实现,经济性好,对实现地面试车、箭载发动机故障检测和报警具有工程应用价值。
-
关键词
液氧煤油
补燃发动机
故障监控
-
Keywords
lox/kerosene
staged combustion cycle engine
fault monitoring
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧/煤油发动机煤油预压涡轮泵技术
被引量：7
- 15
-
-
作者
李向阳
王晓锋
宣统
苗旭升
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2009年第1期16-20,共5页
-
文摘
液氧/煤油发动机采用独立的预压涡轮泵装置可减小推进剂组元贮箱的增压和提高主泵的转速,从而提高主泵的效率并降低其结构质量。以煤油预压涡轮泵为例,阐述了预压泵结构特点、轴承冷却系统及轴向力平衡装置。为提高预压泵的抗汽蚀性能和扬程,提出了变螺距变轮毂诱导轮方案,分析了流量系数、螺距及轮毂形状,并对诱导轮内流场进行了数值模拟,获得了其内部流场结构。水力试验结果表明,煤油预压泵性能稳定,在预压泵额定流量下,可使煤油主泵的入口压力提高约0.4MPa,与设计值相符。
-
关键词
液氧/煤油发动机
煤油预压涡轮泵
诱导轮
数值模拟
-
Keywords
lox/kerosene engine
booster turbopump
inducer
numerical simulation
-
分类号
V434.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名500t级液氧煤油补燃发动机起动过程仿真研究
被引量：6
- 16
-
-
作者
李程
杨永强
徐浩海
刘站国
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2014年第6期1-7,共7页
-
基金
中国航天科技集团公司支撑项目(2012JY02)
-
文摘
500t级液氧煤油补燃发动机是我国首台采用双推力室方案、自身分级起动方式的重型液体火箭发动机。结合重型发动机特点建立了描述发动机起动过程的数学模型,通过数值仿真分析了影响发动机起动特性的主要因素,确定了发动机的起动方案。研究结果表明:液氧主阀和发生器燃料阀打开时差应确保发生器点火在氧头腔充满后进行;流量调节器的转初级起始时间应早于推力室建压时间;燃料节流阀转大流量应在发动机起动受控段进行。
-
关键词
液氧煤油发动机
双推力室
补燃循环
起动
数值仿真
-
Keywords
lox/kerosene rocket engine
dual-thrust chamber
staged combustion cycle
start-up
numerical simulation
-
分类号
V434-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧/甲烷发动机动力循环方式研究
被引量：15
- 17
-
-
作者
张小平
李春红
马冬英
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2009年第4期14-20,43,共8页
-
文摘
综述了液氧/甲烷发动机的研究进展,分析了液氧/甲烷发动机的特性和应用前景,对比了大推力液氧/甲烷发动机的动力循环方式,提出发动机动力循环方式选择应综合用途、性能、研制难度及使用成本等多方面因素,一次性使用的发动机应采用高性能的高压补燃循环,其中部分甲烷冷却推力室的富燃补燃循环较佳;重复使用的发动机应根据工作次数和工作寿命,重点考虑系统压力低的燃气发生器循环和低压的补燃循环。
-
关键词
液体火箭发动机
液氧/甲烷
无毒推进剂
重复使用
循环方式
-
Keywords
liquid rocket engine
lox/methane
nontoxic propellant
reusable
power cycle
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧甲烷发动机重复使用关键技术发展研究
被引量：19
- 18
-
-
作者
郑大勇
颜勇
孙纪国
-
机构
南京航空航天大学
北京航天动力研究所
-
出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2018年第2期31-35,共5页
-
文摘
重复使用运载器对动力系统的安全性、可靠性、使用成本等方面提出很高要求。液氧甲烷发动机重复使用性好、使用维护方便、性能高,综合性能良好,是重复使用运载器推进系统的理想选择之一。分析了液氧甲烷发动机的技术特点与优势,介绍了中国为重复使用飞行器研制的60吨级低成本、高可靠液氧甲烷发动机关键技术研究情况。通过试验研究,验证了液氧甲烷火箭动力具有良好的性能、高可靠性与多次重复使用能力。
-
关键词
重复使用运载器
液氧甲烷发动机
重复使用
-
Keywords
Reusable launch vehicles
lox/methane rocket engine
Reusability
-
分类号
V47
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名500吨级液氧煤油发动机结构动态特性
被引量：4
- 19
-
-
作者
张相盟
陈晖
高玉闪
秦红强
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2020年第2期44-49,共6页
-
基金
国家载人航天领域预先研究项目(050301)。
-
文摘
为获得我国载人登月运载系统用500吨级液氧煤油发动机结构动态特性,采用有限元方法对发动机整机结构进行了模态计算分析,并对影响结构动态特性的相关因素进行了分析,获得了发动机的模态参数以及优化结构低频特性的有效途径。针对该发动机零部组件多、结构复杂度高的特点,采用子结构有限元模型组装并结合部分组件试验的方式建立了整机结构的有限元仿真模型。计算结果表明,在目前设计状态下,发动机的首阶模态频率约为8.8 Hz。进一步优化表明,通过增大工艺拉杆倾角,可显著提升伺服回路在相应方向上的横向刚度,从而使该方向上的模态频率得到大幅提升。
-
关键词
500吨级
液氧煤油发动机
模态分析
伺服回路
-
Keywords
500-ton
lox/kerosene rocket engine
modal analysis
servo loop structure
-
分类号
V434.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名液氧煤油气液同轴直流离心式喷嘴的声学模拟实验研究
被引量：11
- 20
-
-
作者
李龙飞
陈建华
张蒙正
夏开红
吕发正
-
机构
陕西动力机械设计研究所
-
出处
《火箭推进》
CAS
2006年第2期1-5,共5页
-
文摘
气液同轴直流离心式喷嘴对补燃发动机燃烧室高频燃烧稳定性有显著影响。为研究气液同轴直流离心式喷嘴的声学特性,在大气环境条件下进行了单喷嘴声学模拟实验。通过安装在模拟燃烧室外侧的扬声器激发声学振荡,利用声学探针测量燃烧室内的声压,获得了喷嘴长度、节流嘴直径对燃烧室声学特性的影响规律,确定了喷嘴长度与节流嘴直径的选取原则。
-
关键词
液氧煤油补燃发动机
气液喷嘴
高频燃烧稳定性
声学特性
-
Keywords
lox/kerosene staged combustion cycled engine
gas-liquid injector
the high-frequency combustion instability
Acoustic characteristics
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
