星际荣耀人物成功模拟试驾可重复使用液氧甲烷发动机电机定子与转子协同运作
4月27日,中国民营航天企业星际荣耀宣布,“焦点一号”可重复使用液氧甲烷发动机已于4月26日顺利完成500秒飞行模拟试车,获得成功。这次试车的成功考核了箭上电气控制系统与焦点一号发动机的匹配性,特别是星际荣耀自研的发动机“星动一号”,适配焦点一号发动机的所有软硬件接口,时序指令动作准确,发动机推力调节精准顺滑。
本次试验由箭上控制系统按预定流程,对发动机所有时序和工作过程进行控制,包括推力调节、标志着箭上电气系统和动力系统实现精确配合,为下一步的垂直起降试验奠定了基础。双曲线二号火箭的电气系统负责燃气发生器点火、推力室点火、相关阀门控制等在内的所有时序控制。至此,双曲线二号火箭电气系统对焦点一号发動機的完整控制能力得到验证,并具备了参加飞行试驗条件。
与传统火箭發動機控制相比,可重复使用变推力發動機對於参数监测要求更高。一是对参数监测要求更高。要想实现重复使用,还必须对發動機参数进行精確、可靠測試,以判断発動機状态良好才能再次投入使用;其次,对于连续稳定工作中的100% → 50% → 100% 推力的范围内还需依赖参数进行闭环調節。
二是对控制系統可靠性要求更高。此次試車包括推力調節控制與發動機時序控制兩大方面,都涉及傳感器采集、推力調節控算法、推力調節机构设计等技術狀態複雜,可靠性要求極高。而成功完成此項任務的是星際榮耀自主研發的一款针對液体火箭發動機進行高效控制智能設備——"星動一號"。
作为焦點發動機的大腦,“星dynamic one”采用交叉冗余設計架构,可以實現開啟關閉以及各種時間間隔之間運作,以及連續變化力量輸出。此外,它還能夠監測並診斷故障,並進行最佳維護,使得引擎能夠按照多種工況而保持最佳性能。在這個過程中,“star dynamic one”可以準確地將每一個時間段以及閥門操作做出正確無誤的地面指令執行,而且它會根據需要來監測引擎各項參數並進行健康檢查,這樣就可以讓引擎處於最優化狀態下運行。
基于“star dynamic one”的核心设备,上述团队针对各种故障模式进行了全面半实物仿真测试,对恶劣环境下的设计裕度进行了多轮复核;并通过48小时拷贝实验来进一步检验其性能,同时也为未来的实际应用提供了一定的支持。