星际荣耀人物驾驶焦点一号可重复使用液氧甲烷发动机完成模拟试车探讨伺服电机与步进电机差异
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,不仅考核了箭上电气控制系统与焦点一号发动机的匹配性,更特别地验证了星际荣耀自研的发动机“星动一号”,它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,这包括推力调节、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。不同于以往的试车状态,此次试车包括燃气发生器点火、推力室点火、相关阀门控制在内的所有时序控制,都由双曲线二号火箭的电气系统负责。同时,发動機按照主動段飛行和返回段飛行的一百分之百至五十分之百再至一百分之百推力的連續穩定工作範圍內進行調整。
至此,本次試車不僅驗證了雙曲線二號火箭電氣系統對焦點一號發動機完整控制能力,也具備了參與飛行試驗所需條件。此外,這種可重復使用變推力發動機對於控制提出了更高要求:
首先,是對參數監測要求更高。在實現發動機重用前,一般需要對其狀態進行精確且可靠地測試,以確保發動機狀態良好後才能再次投入使用,並且要依據這些參數進行閉環調節。
其次,是對於控制系統可靠性的要求更高。本次試車涉及到推力調節以及時序調節等多個方面,其中包含傳感器采集、計算算法、調節机构運作以及關閉等複雜過程,因此技術狀態相當複雜,可靠性需求極為嚴格。
通過這一次成功完成任務的是星際榮耀公司自主研發的一款智能「大腦」——「星動一號」。它是專門為液體火箭發動機設計來提高效率的大型智能化系統。該系統採用交叉冗餘設計架構,可以執行開啟關閉引擎,以及連續變化壓力的操作,並能夠收集各種數據並進行健康檢查,以確保最佳性能。
在經過多輪全面仿真與實物測試後,這款核心設備被認證為可以應付任何情況,並且在48小時持續運轉中保持正常功能。此外,在每個關鍵時間點都有獨立確認,並且將資料背覆檢查以確保結果完全準確。此舉不僅驗證了焦點一個號與相關電氣系統間完美合作,而且還讓我們看到了未來米級甚至公里級垂直起降嘗試可能會如何發展出來。