电机技术期刊人物体验焦点一号可重复使用液氧甲烷发动机模拟试车荣耀
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。以往试车状态相比,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。发動機按照主動段飛行和返回段飛行的推力包絡要求,在100% → 50% → 100% 推力範圍內連續穩定工作。
至此,雙曲線二號火箭電氣系統對焦點一號發動機的完整控制能力得到驗證,並具備了參加飛行試驗的一項條件。此次試車不僅考核了發動機與控制系統之間匹配性的問題,也對發動機進行了一系列高強度負荷測試,以確保其安全性能。
隨著技術進步,可重複使用變推力的發動引對於控製提出了更高要求。一方面,它們需要監測各種參數,以確保每一次啟用時都能準確無誤地調整推力的大小;另一方面,它們還必須具有高度可靠性的控製系統,以應對各種可能出現的情況。
這些挑戰被星際榮耀團隊所克服,他們通過開展大量實驗和模擬來檢查他們自主研發的大腦——“星動一號”。該系統分為多個功能模塊,並採用交叉冗余設計,這使得它能夠在任何情況下保持運作,并且能夠進行故障診斷以及智能維護。通过对各种故障模式进行全面仿真测试,以及48小时拷贝测试等多轮综合实验,这项技术已经经过严格验证,其设计裕度也得到了充分确认。
此次試車不僅證明了“焦點一號”與其控製系統之間完美搭配,而且還展示了在真實負載下控製系統如何適應不同的工況。在未來,由於這項技術,可以將米級、二级、三级垂直起降飞行进行到百公里级别,使得空间探索更加灵活、高效。