机电一体化星际荣耀中的焦点一号液氧甲烷发动机模拟试车探索可重复使用技术的秘密

4月27日,星际荣耀民营航天企业宣布,“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,取得了成功。这次试车成功验证了箭上电气控制系统与焦点一号发动机的匹配性,特别是星际荣耀自主研发的“星动一号”发动机适配器,它能够准确地执行所有软硬件接口的时序指令,并精准调节推力,使得发动机在100%→50%→100%推力范围内连续稳定工作。

本次试验由箭上控制系统按照预定的流程,对发动机进行了全面的控制,包括推力调节、标志着箭上电气系统和动力系统实现了精确配合,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、推力室点火以及相关阀门控制,而发动机则按照主动段飞行和返回段飞行的推力包络要求,在100% → 50% → 100% 推力的范围内稳定工作。

此次试车还验证了双曲线二号火箭电气系统对焦点一号发動機完整控制能力,其参数监测要求更高,对于参数进行精确可靠测试,以判断發動機狀態良好才能再次投入使用。此外,对于控制系統可靠性也提出了更高要求,该試車涉及传感器采集、推力調節算法、調節机构、發動機阀门控制等技术状态复杂,可靠性需求极高。

成功完成此次任务的是星际荣耀自主研发出的一种针对液体火箭發動機進行高效控製的大型智能设备——"大脑"——"星動一號"。作为焦點發動機的“心脏”,它采用交叉冗余设计架构,可以實現発動機启动关机 控制、时序控 制、高效連續变换压 力调节,以及摇摆遥测量采集故障诊断快速检测与智能维护等功能。在試車過程中,“星動一號”能夠準確地執行各個時序及各個阀門操作,並且能夠全面測量發動機各項參數並進行健康監測與故障診斷至達到設計工況並保持最佳狀態。

基于這種核心控製設備,電氣控製技術團隊對於各种可能出现的问题进行了一系列半实物仿真测试,并通过多轮综合试验来考核其性能。此外,他们还在试车台上开展48小时拷迁实验以检查设备是否有任何问题,同时进行应急流程合练并测试,以确保整个过程有效且无误。在关键时刻,比如预冷时序、新启动、新关闭、新回收处理等环节,都有独立确认和数据判读,以保证结果准确无误。

这次試驗不僅證明了「焦點」發動機與「星光」系統之間完美協同,也為雙曲線二號運載火箭未來米级公里级百公里级垂直起降飛行試驗奠定堅實基礎,为中国民营航天行业提供了一份宝贵经验。

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