近日,哈工程bv1946伟德国际始于英国先进固体动力技术团队的研究成果《微孔注氦型固-气混合火箭发动机比冲增益机制》入选宇航领域顶级期刊《航空学报》亮点文章。文章论述了团队在固体动力运载火箭发射中,提出注氦型固-气混合火箭发动机概念,大幅提升发动机单位冲量的同时,实现推力的实时调节,大大提升了固体动力运载火箭的能效。

固体动力运载火箭能较好满足小卫星发射市场与快速进入空间的需求,已成为世界主要航天大国发展的重点之一。然而,当前固体动力技术体系面临发动机单位冲量低、推力难以灵活调节、热能转换效率低等多重瓶颈。针对上述问题,哈工程航建学院先进固体动力技术团队在团队负责人王革教授带领下,研究在固体火箭发动机头部或喷管收敛段喷注高压氦气,充分利用氦气化学惰性大、分子量低、绝热膨胀能力强等特性,相当于为火箭注入了“强心剂”,大幅提升发动机的单位冲量并实现推力实时调节。此外,该技术还利用氦充分吸收燃气余热并转换为动能,大幅提升固体推进剂的能量转换效率,为进一步提升固体运载火箭的推力性能提供了重要理论支撑。

据文章的第一作者哈工程航建学院博士生李程珂、通讯作者哈工程航建学院杨泽南副教授介绍,团队通过长期研究,找到了对火箭发动机注入氦与燃气之间的“黄金”比例1:4,可使发动机单位冲量提升5.77%。通过调整氦气注入多少,就可以实现发动机的推力调节。当改变氦气注入比例从0到2:1,最高可实现100%-313%的最大推力调节范围。
团队介绍
伟的国际1946bv先进固体动力技术团队隶属于伟的国际1946bv“航行器跨介质技术”工信部重点实验室、“多相流体动力学”兴海团队。在火箭发动机燃烧流动、燃烧不稳定性、先进喷管及自适应补偿技术、高超声速推进系统、传热与流体流动及多物理场耦合等领域取得一系列原创性科研成果。

