长征火箭新型发动机的的进展

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 04:40:17
一、长征-1到长征-4的发动机,主要基于两个系列
  1. 地面推力75吨的YF-20四氧化二氮/偏二甲肼发动机及其衍生型号,
  YF20发动机直接源自我国上世纪60年代中期,开发远程/洲际导弹所用的液体发动机。CZ-2一子级的DaFY6-2发动机(4台YF20并联),二子级的DaFY20-1发动机;CZ-2以及CZ-2E/F火箭助推推器DaFY5-1(4台YF20并联);CZ-3一子级的YF-21B发动机(4台75吨的YF20并联),二子级的YF- 24D(YF20改进型号,推力仍为75吨级);CZ-3B助推器的DaFY5-1发动机(4台YF20并联);当然还有CZ-4的一子级(YF- 21,4台YF20并联)和二子级(YF-22,YF20改进型号),CZ-4A的一子级(YF21B),二子级(YF22)发动机等。
  
  2. 真空推力约8吨的YF75液氧液氢发动机,用于CZ-3A,B,C的三子级。
  1976年,我国开始正式研制第1台氢氧发动机——YF-73发动机,用于长征三号运载 火箭第3级。发动机采用燃气发生器循环,由1台涡轮泵给4台燃烧室供应液氢、液氧推进 剂。发动机真空推力4.5 t,真空比冲420 s,具有两次启动能力。1984年4月,长 征三号运载火箭成功地发射了东方红二号地球同步轨道通信卫星。这是我国运载火箭技 术和液体火箭发动机技术发展史上的一个重要里程碑。
  1986年,开始研制YF-75发动机。它由两台单机并联而成。每台单机可独立工作,真空 推力8吨,真空比冲438秒。发动机采用燃气发生器循环,具有两次启动工作能力。每台发动 机可作双向摇摆。   
    由YF-73到YF-75,推力增长不算很大。但在YF-75发动机上采用了许多新 技术,如双涡轮泵供应系统、新一代燃烧室及喷管结构、不冷却式燃气发生器、真空绝热摇 摆软管、推进剂混合比的阶跃式调节、大面积比喷管的高空发动机在海平面条件下热试车、 发动机不分解进行多次试车等。这些说明我国氢氧发动机的研制水平有了较大提高。
  
  二、长征5号所用两种发动机的研制过程
  1. 50吨的YF-77氢氧发动机:
  燃气发生器循环的液氧液氢发动机而非性能效高的分级燃烧式液氧液氢发动机
  2001年,长征五号(新一代大推力运载火箭)批准立项,中国航天科技集团公司六院101研究所又承担了50吨级氢氧发动机的研制试验任务。
  2004年6月,长征五号50吨级氢氧发动机全系统试验在研究所取得圆满成功。
  2006年1月15日,长征五号50吨级氢氧发动机200秒全系统长程试验又取得圆满成功。
  2008年12月4日,新一代运载火箭50吨级氢氧发动机500秒长程试验取得圆满成功。
  
  2. 120吨的YF-100液氧煤油发动机
  YF-100液氧煤油发动机采用了目前世界领先的高压补燃循环系统。
  2000年,120吨推力的液氧/煤油发动机YF100立项。航天科技六院承担
  2002年5月16日,进行了整体试车并获成功
  2005年10月30日,首次300秒长程摇摆整机试车获得成功
  2006年4月17日,首次成功进行了400秒长程试车;
  2006年7月3日,YF100进行了首次600秒试车并喜获成功。
  
  三、在研发动机
  YF115:15吨级的分级燃烧液氧煤油发动机,主要用于新一代运载火箭的上面级
  固体火箭助推器
  
  附:长征5号所用两种发动机
  1、YF-100液氧煤油发动机:120吨的推力,助推器。
  2、YF-77氢氧发动机:50吨推力,燃气发生器循环的液氧液氢发动机
  长征5号:近地轨道的运载能力25吨
http://bbs.tianya.cn/post-free-1514208-1.shtml
这是一篇老文章了,这新型发动机可比老型发动机研制时间长多了。
一、长征-1到长征-4的发动机,主要基于两个系列
  1. 地面推力75吨的YF-20四氧化二氮/偏二甲肼发动机及其衍生型号,
  YF20发动机直接源自我国上世纪60年代中期,开发远程/洲际导弹所用的液体发动机。CZ-2一子级的DaFY6-2发动机(4台YF20并联),二子级的DaFY20-1发动机;CZ-2以及CZ-2E/F火箭助推推器DaFY5-1(4台YF20并联);CZ-3一子级的YF-21B发动机(4台75吨的YF20并联),二子级的YF- 24D(YF20改进型号,推力仍为75吨级);CZ-3B助推器的DaFY5-1发动机(4台YF20并联);当然还有CZ-4的一子级(YF- 21,4台YF20并联)和二子级(YF-22,YF20改进型号),CZ-4A的一子级(YF21B),二子级(YF22)发动机等。
  
  2. 真空推力约8吨的YF75液氧液氢发动机,用于CZ-3A,B,C的三子级。
  1976年,我国开始正式研制第1台氢氧发动机——YF-73发动机,用于长征三号运载 火箭第3级。发动机采用燃气发生器循环,由1台涡轮泵给4台燃烧室供应液氢、液氧推进 剂。发动机真空推力4.5 t,真空比冲420 s,具有两次启动能力。1984年4月,长 征三号运载火箭成功地发射了东方红二号地球同步轨道通信卫星。这是我国运载火箭技 术和液体火箭发动机技术发展史上的一个重要里程碑。
  1986年,开始研制YF-75发动机。它由两台单机并联而成。每台单机可独立工作,真空 推力8吨,真空比冲438秒。发动机采用燃气发生器循环,具有两次启动工作能力。每台发动 机可作双向摇摆。   
    由YF-73到YF-75,推力增长不算很大。但在YF-75发动机上采用了许多新 技术,如双涡轮泵供应系统、新一代燃烧室及喷管结构、不冷却式燃气发生器、真空绝热摇 摆软管、推进剂混合比的阶跃式调节、大面积比喷管的高空发动机在海平面条件下热试车、 发动机不分解进行多次试车等。这些说明我国氢氧发动机的研制水平有了较大提高。
  
  二、长征5号所用两种发动机的研制过程
  1. 50吨的YF-77氢氧发动机:
  燃气发生器循环的液氧液氢发动机而非性能效高的分级燃烧式液氧液氢发动机
  2001年,长征五号(新一代大推力运载火箭)批准立项,中国航天科技集团公司六院101研究所又承担了50吨级氢氧发动机的研制试验任务。
  2004年6月,长征五号50吨级氢氧发动机全系统试验在研究所取得圆满成功。
  2006年1月15日,长征五号50吨级氢氧发动机200秒全系统长程试验又取得圆满成功。
  2008年12月4日,新一代运载火箭50吨级氢氧发动机500秒长程试验取得圆满成功。
  
  2. 120吨的YF-100液氧煤油发动机
  YF-100液氧煤油发动机采用了目前世界领先的高压补燃循环系统。
  2000年,120吨推力的液氧/煤油发动机YF100立项。航天科技六院承担
  2002年5月16日,进行了整体试车并获成功
  2005年10月30日,首次300秒长程摇摆整机试车获得成功
  2006年4月17日,首次成功进行了400秒长程试车;
  2006年7月3日,YF100进行了首次600秒试车并喜获成功。
  
  三、在研发动机
  YF115:15吨级的分级燃烧液氧煤油发动机,主要用于新一代运载火箭的上面级
  固体火箭助推器
  
  附:长征5号所用两种发动机
  1、YF-100液氧煤油发动机:120吨的推力,助推器。
  2、YF-77氢氧发动机:50吨推力,燃气发生器循环的液氧液氢发动机
  长征5号:近地轨道的运载能力25吨
http://bbs.tianya.cn/post-free-1514208-1.shtml
这是一篇老文章了,这新型发动机可比老型发动机研制时间长多了。
从86年直到2001年,中间15年时间居然没有进行新一代发动机的研制。怪不得新一代运载火箭那么难产,发动机技术落后倭猪那么多了。
lmxhdl 发表于 2013-8-19 17:10
从86年直到2001年,中间15年时间居然没有进行新一代发动机的研制。怪不得新一代运载火箭那么难产,发动机技 ...
90年代一直在给YF-100做预研
我对火箭发动机是否先进都不是很在意,只要能够完成任务就行了
关于火箭发动机的扫盲帖子,坛子里还是比较多的。分级燃烧和高压补燃应该是一种东西吧。
lmxhdl 发表于 2013-8-19 17:10
从86年直到2001年,中间15年时间居然没有进行新一代发动机的研制。怪不得新一代运载火箭那么难产,发动机技 ...
MD从RS25到RS68好像也过了不少年。
huafeihua 发表于 2013-8-20 00:36
关于火箭发动机的扫盲帖子,坛子里还是比较多的。分级燃烧和高压补燃应该是一种东西吧。
准确的说,分级燃烧不一定高压。
lmxhdl 发表于 2013-8-19 17:10
从86年直到2001年,中间15年时间居然没有进行新一代发动机的研制。怪不得新一代运载火箭那么难产,发动机技 ...
立项要根据发展吨位规划,这个和飞机不太一样
不过预言项目有好几个

十多年都弄不出一个可靠的氢氧发动机,推力还这么小。为什么还是发动机问题?
资料有些过时了吧?
YF77累计试车时间已经超过了25000秒;YF75D也有了两万多秒,有一台还进行了4320秒的试车和8次启动。
YF115也已经基本成熟,真空真空推力18吨。然后非常悲剧的是,传说真空比冲仅342秒、推重比仅36……惨不忍睹……
十多年都弄不出一个可靠的氢氧发动机,推力还这么小。为什么还是发动机问题?
YF77哪里不成熟了?

想看看 发表于 2013-8-19 21:52
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****


问题是很多任务得“先进”发动机才能完成。

所谓“先进”,不一定是发动机本身的技术理念有多么屌炸天。

如果材料很过关,能把旧型发动机直接放大出一款傻大粗笨但皮实可靠的新型号,对于任务来说也算是“先进”玩艺儿了。
想看看 发表于 2013-8-19 21:52
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****


问题是很多任务得“先进”发动机才能完成。

所谓“先进”,不一定是发动机本身的技术理念有多么屌炸天。

如果材料很过关,能把旧型发动机直接放大出一款傻大粗笨但皮实可靠的新型号,对于任务来说也算是“先进”玩艺儿了。
自由狼-台风 发表于 2013-12-3 16:03
问题是很多任务得“先进”发动机才能完成。

所谓“先进”,不一定是发动机本身的技术理念有多么屌炸 ...
不许黑我F1F1A很萌的……虽然目前被AJ1E6搅局……
氢氧机还是追求先进一点比较好
那么贵的燃料不能开式燃烧白白放跑了


怎么没有大推力低温上面级???
所以才有了YF115?
卧槽我刚才发现
yf77开式也就罢了
拿个煤油机当上面级。。。
10多吨的高比冲氢氧机就这么难?

怎么没有大推力低温上面级???
所以才有了YF115?
卧槽我刚才发现
yf77开式也就罢了
拿个煤油机当上面级。。。
10多吨的高比冲氢氧机就这么难?
callmeK 发表于 2013-12-3 19:03
怎么没有大推力低温上面级???
所以才有了YF115?
卧槽我刚才发现
YF-100高空版没立项,推力过剩了
怎么没有大推力低温上面级???
所以才有了YF115?
卧槽我刚才发现

这和没有好的低温上面级无关,YF115是RD8发展来的,本来就是陪着RD120一起引进的。全煤油火箭便宜啊。
然后把RD8这火箭游机改的推力加倍、推比翻番、比冲高了20多秒……结果性能还是悲剧……
另外长征7有氢氧二级型号。
因为二级实在不堪,光杆长7性能相对长6都没什么优势……所以就有了长征7HO,也就是氢氧二级型号的长征7。属于长7系列优先级发展的型号。二级换用长三甲第三级(发动机升级为YF75D),用来发射SSO载荷。不过相对纯煤油的长6A没有一点优势……估计要悲剧……
YF-100高空版没立项,推力过剩了
给以后YF500第一级动力的下下代运载火箭当第二级绝对合适。
怎么没有大推力低温上面级???
所以才有了YF115?
卧槽我刚才发现

相关的可以直接找一篇报告,我国新一代中型运载火箭发展展望。长7的氢氧二级方案有一堆,包括长征720(HO)、长征722(HO)、长征724(HO)、长征722S(HO)、长征724S(HO)。
其中长征720(HO)、长征722S(HO)和长征7(LEO13.5吨发射货运飞船)以及长征734(GTO7吨,替代长3乙)还是长征7系列的优先发展型号。
氢氧机还是追求先进一点比较好
那么贵的燃料不能开式燃烧白白放跑了
YF77比冲比LE7还大好不好……而且涡轮废气没有白白放掉,那也能产生推力……
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 19:17
这和没有好的低温上面级无关,YF115是RD8发展来的,本来就是陪着RD120一起引进的。全煤油火箭便宜啊。
...

长7的上面级还是YF75D啊
800吨火箭难道要四机并联
lsquirrel 发表于 2013-12-3 19:09
YF-100高空版没立项,推力过剩了
YF77的高空版吧
50吨的推力可以当长9的第二级了
长7的上面级还是YF75D啊
800吨火箭难道要四机并联
双机就可以,比冲大。另外宇宙神5 401也是3米级的低温第二级,LEO型号也是双发并联RL10。
YF77的高空版吧
50吨的推力可以当长9的第二级了
YF77真空推力70吨左右,两台并联用于长九第三级没有任何问题。
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:04
双机就可以,比冲大。另外宇宙神5 401也是3米级的低温第二级,LEO型号也是双发并联RL10。
人家是推力15吨级的
你呢?
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:04
双机就可以,比冲大。另外宇宙神5 401也是3米级的低温第二级,LEO型号也是双发并联RL10。
人家是推力15吨级的
你呢?
没有推力 比冲再高有什么用
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:05
YF77真空推力70吨左右,两台并联用于长九第三级没有任何问题。
一台足够



楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:04
双机就可以,比冲大。另外宇宙神5 401也是3米级的低温第二级,LEO型号也是双发并联RL10。
人家是15吨20吨的推力 你的呢?
没有推力 比冲再大有什么用
人家是15吨20吨的推力 你的呢?
没有推力 比冲再大有什么用
RL10除了德尔塔4用的RL10B2有10吨的推力,现役其他型号都在10吨以下。
另外15吨推力已经超过了闭式膨胀循环发动机的热力学极限,也就开式膨胀循环的LE5B和芬奇有这推力……
一台足够
一台不够,J2一台可是13吨推力,YF77双机并联差不多。
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:12
RL10除了德尔塔4用的RL10B2有10吨的推力,现役其他型号都在10吨以下。
另外15吨推力已经超过了闭式膨胀 ...
我说的当然是两台
RL10两台并联 同等推力当然要4台YF75并联了
一台不够,J2一台可是13吨推力,YF77双机并联差不多。
130吨,修正。
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:14
一台不够,J2一台可是13吨推力,YF77双机并联差不多。
够了
长9起飞是一级半 二级比土星5的开机高度要高的多
我说的当然是两台
RL10两台并联 同等推力当然要4台YF75并联了
两台RL10A4推力18吨,两台YF75D推力16吨,数数手指也不是四台吧?
RL10的绝活是深度节流和高比冲,不是推力。要想提推力美帝早就去玩开式膨胀循环了……
够了
长9起飞是一级半 二级比土星5的开机高度要高的多
长9是三级半火箭,第三级和土星5第三级一样是真空上面级。
长9第二级是双机并联的YF220。
我说的当然是两台
RL10两台并联 同等推力当然要4台YF75并联了
按中国航天科技集团公司六院院长谭永华2013年两会说的YF75D单台推力为9吨。另外按照13年宇航大会航天科技集团散发的资料,YF75D也有多次启动能力。
callmeK 发表于 2013-12-3 20:00
YF77的高空版吧
50吨的推力可以当长9的第二级了
现在看,CZ-9最可能的设计是第二级双发220吨氢氧机,第三级双机YF-77

楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:12
RL10除了德尔塔4用的RL10B2有10吨的推力,现役其他型号都在10吨以下。
另外15吨推力已经超过了闭式膨胀 ...


18吨推力的Vinci是闭式循环,美国还曾有一个RL-60项目,28吨推力465秒比冲
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:12
RL10除了德尔塔4用的RL10B2有10吨的推力,现役其他型号都在10吨以下。
另外15吨推力已经超过了闭式膨胀 ...


18吨推力的Vinci是闭式循环,美国还曾有一个RL-60项目,28吨推力465秒比冲

lsquirrel 发表于 2013-12-3 20:27
现在看,CZ-9最可能的设计是第二级双发220吨氢氧机,第三级双机YF-77


我本来以为长9可以比土星5少半级 没想到还多了半级
按道理说有了高压补燃煤油机和氢氧机 是可以减少级数的啊
lsquirrel 发表于 2013-12-3 20:27
现在看,CZ-9最可能的设计是第二级双发220吨氢氧机,第三级双机YF-77


我本来以为长9可以比土星5少半级 没想到还多了半级
按道理说有了高压补燃煤油机和氢氧机 是可以减少级数的啊
楠宫萧vn 发表于 2013-12-3 20:20
两台RL10A4推力18吨,两台YF75D推力16吨,数数手指也不是四台吧?
RL10的绝活是深度节流和高比冲,不是 ...
我这里算的是YF75
脑子里没有YF75D的推力概念