液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是主流產(chǎn)品 我國(guó)研制水平先進(jìn)
與固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相比,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組件較多、構(gòu)造復(fù)雜,任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題均會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)故障。
液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是指采用液體推進(jìn)劑的化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),在工作時(shí),推進(jìn)劑和燃料輸送至燃燒室劇烈燃燒,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,再經(jīng)噴管?chē)姵,熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,從而產(chǎn)生推力。在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中,化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)階段技術(shù)最為成熟,應(yīng)用范圍最為廣泛。在化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用歷史最早,在大型火箭中應(yīng)用比例最高。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2026年液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)多,主要包括:比沖值高,動(dòng)力大,有效載荷量大;推力范圍大,且推力大小可調(diào)節(jié)、推力時(shí)間曲線可控制,飛行過(guò)程中可進(jìn)行姿態(tài)修正、軌道轉(zhuǎn)移;可使用可貯存時(shí)間長(zhǎng)的液體推進(jìn)劑,可隨時(shí)投入使用;工作時(shí)間較長(zhǎng),可以反復(fù)起動(dòng),間歇性工作;可設(shè)計(jì)為可重復(fù)使用發(fā)動(dòng)機(jī),降低火箭制造成本;可實(shí)現(xiàn)多發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì),一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)故障后系統(tǒng)仍能工作,可靠性高等。
與固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相比,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組件較多、構(gòu)造復(fù)雜,任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題均會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)故障。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主要由推力室、推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成。其中,推力室由推進(jìn)劑噴嘴、燃燒室、噴管組件構(gòu)成,是液體推進(jìn)劑能量轉(zhuǎn)換的主要參與者;推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)主要采用氣壓式、泵壓式等輸送方式向燃燒室輸送推進(jìn)劑;發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。
我國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制能力已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。2021年3月,中國(guó)航天西安航天發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司研制的500噸級(jí)液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)全工況半系統(tǒng)試車(chē)獲得成功,此液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為三型火箭發(fā)動(dòng)機(jī),500噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)、200噸級(jí)和25噸級(jí)液氧液氫補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)分別用作重型火箭的一、二、三級(jí),主要性能達(dá)到國(guó)際一流水平。
在海外市場(chǎng)中,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商主要有,美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)、美國(guó)航空噴氣?洛克達(dá)因公司(Aerojet Rocketdyne)、俄羅斯聯(lián)邦航天局(Roscosmos)、法國(guó)賽峰集團(tuán)(Safran)、日本三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)等。
新思界行業(yè)分析人士表示,發(fā)動(dòng)機(jī)成本在火箭總成本中占比高,為降低火箭發(fā)射成本,可重復(fù)使用的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成為研究的重要方向,各國(guó)航天產(chǎn)業(yè)對(duì)其高度關(guān)注。在重復(fù)使用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研究領(lǐng)域,美國(guó)起步較早,技術(shù)較為先進(jìn),美國(guó)航天飛機(jī)SSME的發(fā)動(dòng)機(jī)是全球最早實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。除美國(guó)外,歐洲部分國(guó)家、日本也先后進(jìn)行了可重復(fù)使用的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研究。未來(lái),可重復(fù)使用的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)也是我國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研究的重要方向之一。
新思界產(chǎn)業(yè)研究院新思界致力做全面、專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)業(yè)研究平臺(tái),建立以市場(chǎng)調(diào)查、行業(yè)研究、規(guī)劃咨詢(xún)等為核心的國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)體系,以海外市場(chǎng)調(diào)查、海外公司選址與注冊(cè)等為核心的海外業(yè)務(wù)體系為客戶(hù)提供全方位的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)。
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