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    國內首個直徑2.5米級重型氫氧發動機噴管研制成功

    來源:裝備科技作者:安普忠、岳雨彤責任編輯:李佳琦
    2021-03-22 08:25

    解放軍報北京3月19日電 (記者安普忠、岳雨彤)記者今天從中國運載火箭技術研究院(以下簡稱火箭院)獲悉,其所屬的首都航天機械有限公司成功研制出國內首個2.5米級重型氫氧發動機噴管。該噴管的成功研制,為我國大直徑重型運載火箭的研制奠定了堅實基礎。

    據了解,該發動機噴管分為上、下兩段,上段最大直徑1.8米,下段最大直徑2.5米,壁厚最薄處僅1毫米。其主要作用是將火箭推進劑燃料產生的高溫、高壓氣體的熱能轉化為動能,從而讓火箭獲得巨大的推力,具有耐高溫、耐高壓、超輕薄等特點。

    值得一提的是,該噴管采用內壁銑槽、外壁直接套接結構的擴散釬焊制造工藝?!般姴邸笔窃趪姽軆缺谏香姵鲆坏酪坏赖陌疾?,擴散釬焊工藝將內壁與外壁焊接,使噴管壁內部形成緊密排列的中空通道。噴管的材料要承受近3000℃的高溫,而液氫液氧的溫度分別是-253℃和-183℃,是“現成的冷卻劑”?;鸺O計師讓液氫在進入燃燒室之前,先在噴管壁內部形成的中空通道里高速流動,帶走燃氣傳給噴管的熱量,保護噴管不被燒毀。燃氣傳給液氫熱量時對液氫進行預熱,這部分熱量最后又被液氫帶回了燃燒室,得到了再生,因此,得益于這種設計的發動機噴管又叫做“再生冷卻噴管”。

    擴散釬焊制造工藝一是保證內外壁焊接以形成封閉的冷卻通道,二要保證內外壁結合牢固,從而承受噴管夾層的巨大壓力。研發過程中,大尺寸部件擴散釬焊工藝結構設計技術、工裝高低溫裝匹配、大尺寸部件釬焊變形控制等一系列技術難題得到突破。直徑2.5米級再生冷卻噴管的成功擴散釬焊制造,也代表著火箭院大尺寸不銹鋼部件的擴散釬焊技術能力達到世界先進水平。

    圖片:陳志凱

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