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「蓝箭航天」攻克激光焊接夹层喷管技术,首台80吨发动机喷管下线

转载时间:2021.12.19(原文发布时间:2019.02.25)
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36氪获悉,近日,国内商业航天企业「蓝箭航天」宣布,其自主研发的“天鹊”(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机喷管夹层激光焊接一次成功,首台80吨发动机喷管顺利下线,蓝箭动力团队攻克了激光焊接夹层喷管技术难题。激光焊接夹层喷管技术实现了大型喷管机器人全自动激光焊接,为国内首创,并已完成了发明技术专利申报。

蓝箭航天是36氪持续报道的公司,成立于2015年6月,截止到目前,蓝箭航天已经累计获得各类投资超过8亿元,主营业务是液氧甲烷火箭液体发动机及中型液氧甲烷运载火箭的研制。

天鹊(TQ-12)是蓝箭的首台80吨液氧甲烷发动机。2018年3月,“天鹊”(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机推力室设计工作完成,9月1日短喷管推力室交付。9月27日,蓝箭航天天鹊(TQ-12)短喷管推力室在其湖州自主建设的试车台进行了20秒的短程点火试车并取得成功。2019年1月,“天鹊”(TQ-12)燃气发生器首轮点火试车成功。

据悉,此套激光焊接夹层喷管工艺,具有周期短、成本低的显著优势,便于实现产品批量化制造,此项技术保障了 “天鹊”(TQ-12)80吨发动机快速量产,未来还可推广应用于其它型号。

整套设备最大焊接功率8000W,最大可焊深度10mm,最大可焊直径接近2m的喷管,适应各类不锈钢、高温合金、铜合金、铝合金、铜-钢异种金属、高温合金-不锈钢异种金属焊接,满足未来二级发动机、上面级发动机大面积比喷管焊接需求,同时可以和其他航天企业、高校、科研院合作,为其它航天型号提供高品质、低成本、快响应的服务。

“天鹊”(TQ-12)80吨发动机喷管直径1m以上,焊接用时仅2天,随着后续工艺的进一步成熟,具有压缩至10小时以内的潜力,相比传统的喷管制造工艺,制造周期和成本仅为螺旋管束喷管的1/10左右。

「蓝箭航天」攻克激光焊接夹层喷管技术,首台80吨发动机喷管下线

机器人激光焊接设备(来源:蓝箭航天)

自研液氧甲烷发动机被认为是一种有效的发展可重复使用运载火箭的途径,也是SpaceX、Blue Origin 、蓝箭、星际荣耀等多家公司重点考虑和选择的方案。

其中,再生冷却夹层喷管的制造,一直以来都是液体火箭发动机的工艺难点。国内现有的喷管夹层制造工艺,有液氧液氢发动机上应用的高温合金螺旋管束工艺和以及肼类燃料发动机、液氧煤油发动机上应用的真空扩散钎焊工艺,而激光焊接夹层喷管工艺,则具备焊缝强度高、承压能力强、自动化程度高、焊接速度快、能耗小能在大气环境操作等优势。

在国内液氧甲烷火箭方向,第一梯队的蓝箭、星际荣耀两家关注度较高的公司均已将研制液氧甲烷发动机及火箭为重点。

从双方模式上来看,蓝箭走的是重资产模式,在湖州打造了自己的火箭制造基地及试车台,而星际荣耀在这方面暂无布局。从双方液氧甲烷发动机研制进度来看,蓝箭航天的“凤凰”10吨级液氧甲烷发动机推力室试车已经于2018年3月成功,80吨级的“天鹊”(TQ-12)液氧甲烷发动机短喷管推力室以及燃气发生器均成功点火试车,如今突破了冷却夹层喷管的制造难点。星际荣耀方面则在2018年5月底在北京成功进行了15 吨级液氧甲烷火箭发动机燃气发生器的点火试验。

此外,第一梯队的零壹空间亦有表示将涉足液体火箭,以及九州云箭等近两年新成立的创业公司也在做液氧甲烷发动机方面的研发。

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资讯来源: 36氪官网

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