Китайцы первые в мире успешно вывели на орбиту космический спутник, детали двигателя которого напечатаны на 3D-принтере

04 апреля 2023
Китайцы первые в мире успешно вывели на орбиту космический спутник, детали двигателя которого напечатаны на 3D-принтере

Специально для своей ракеты компания «Тяньбин» создала кислородно-керосиновый двигатель замкнутой схемы «Тяньхо-11» (天火, Tianhuo 11, TH-11). В основу проекта был положен существующий ЖРД YF-115, созданный по государственному заказу для легкого носителя «Чанчжэн-6», который фирма модернизировала с увеличением тяги. Итогом стал TH-11 – первый в Китае ЖРД с дожиганием, созданный частной фирмой. Его тяга – 26.2 тс на уровне моря и 30.6 тс в вакууме, удельный импульс соответственно 292 и 346 сек. Большая часть деталей двигателя изготавливается методом 3D-печати. На каждом двигателе проводились огневые испытания продолжительностью не менее 2000 секунд – в семь раз больше, чем он работает в полете.

kitaytsy-pervye-v-mire-uspeshno-vyveli-na-orbitu-kosmicheskiy (2).jpg

Двигатель TH-11 нашел свое место на второй ступени создаваемого носителя, но для первой ступени у «Пионеров» готового решения не было. На помощь вновь пришли государственные структуры – Шестая академия Китайской корпорации космической науки и техники CASC согласилась предоставить разрабатываемый ею двигатель YF-102 для летных испытаний в рамках проекта «Тяньлун-2».

kitaytsy-pervye-v-mire-uspeshno-vyveli-na-orbitu-kosmicheskiy (3).jpg

Двигатель TH-11 нашел свое место на второй ступени создаваемого носителя, но для первой ступени у «Пионеров» готового решения не было. На помощь вновь пришли государственные структуры – Шестая академия Китайской корпорации космической науки и техники CASC согласилась предоставить разрабатываемый ею двигатель YF-102 для летных испытаний в рамках проекта «Тяньлун-2».

YF-102 – один из девяти ЖРД, создаваемых в Шестой академии в рамках программы «Девять двигателей за восемь лет» ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/85609.html ). Проще всего его описать как «китайский Merlin» – многоразовый кислородно-керосиновый ЖРД открытой схемы с номинальной тягой 85 тс и удельным импульсом 275 сек на уровне моря. Тягу, однако, можно задавать в пределах от 63 до 85 тс. Высота изделия составляет 2178 мм. Камера сгорания и сопло могут отклоняться на угол до 6° для управления полетом ракеты.

На ракете TL-2 реализовано уникальное в мировой практике решение: первая ступень имеет три ЖРД типа YF-102. В отсек диаметром 3.35 м в принципе можно вписать до пяти таких двигателей, но в данном случае двух было мало, четыре – много, пришлось поставить три и снизить их тягу примерно до 64 тс.

kitaytsy-pervye-v-mire-uspeshno-vyveli-na-orbitu-kosmicheskiy (4).jpg

Можно, конечно, вспомнить советскую МБР Р-36 и созданные на ее основе космические носители семейства «Циклон», на первой ступени которых также работали три двигателя. Однако это были двухкамерные двигатели, и шесть камер выглядели куда более привычно, нежели три. Ну и еще на шаттле было три сопла, но то была вторая, орбитальная ступень.

Новые технологии на выставке «Металлообработка»: аддитивное оборудование и инновации в 3D-печати
Читать новость

Интересная деталь: двигатели первой и второй ступени TL-2 впервые в мире используют в качестве горючего керосин, полученный химическим процессом из угля, а не из нефти.

Третья ступень «Тяньлун-2» предназначена для выведения КА на орбиту по многоимпульсным схемам и поэтому использует в двигательной установке TH-31 высококипящие компоненты топлива – монометилгидразин и четырехокись азота. Двигательная установка ступени включает маршевый двигатель тягой 3000 Н и восемь рулевых двигателей тягой по 150 Н, удельный импульс составляет 306 сек. Наличие и характеристики этой ступени позволяет считать, что ракета TL-2 оптимизирована под доставку КА на ССО и подобные им не очень низкие орбиты.

Предусмотрена модернизация TL-2 с доведением грузоподъемности до 4000 кг, а также спасение и 10-кратное использование первой ступени.

Свои перспективы компания «Тяньбин» связывает с семейством носителей «Тяньлун-3», явно «списанных» с ракет американской фирмы SpaceX. На них будет использоваться собственный ЖРД «Тяньхо-12», огневые испытания которого ведутся в настоящее время. Двигатель имеет номинальную тягой 111.1 тс на уровне моря и 137.7 тс в вакууме, удельный импульс составляет 285 сек и 335 тс соответственно. Пределы дросселирования – от 40 до 110% номинала.

Календарь событий

31
мар 2025
08:00

Ассоциация РАТ объявляет сбор заявок на первую Все­российскую премию в области аддитивных технологий. Мероприятие направлено на поддержку ключевых проектов в области аддитивных технологий, развитие новых направлений и стимулирование внедрения аддитивных технологий. В премии могут принимать участие юридические лица, зарегистрированные на территории Российской Федерации, работающие в сфере разработки, внедрения или использования аддитивных технологий. Приём заявок продлится с 30 марта по 30 апреля 2025 года.

18
мар 2025
10:00
Выставка технологий, оборудования для металлургии и литейной промышленности, а также готовой металлопродукции.
03
мар 2025
10:00
Международная промышленная выставка оборудования для металлообработки и сварки «МашЭкспо Сибирь» ежегодно объединяет производителей и поставщиков станков, оборудования, инструментов, расходных материалов для машиностроения и промышленные предприятия, а также первых лиц отраслевых министерств федерального и регионального уровней, союзов, ассоциаций.
28
мая 2025
14:00
ЦЕЛЬ мероприятия – объединение представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий на единой площадке с целью обсуждения вопросов, связанных с развитием науки и кадров в отрасли АТ. Специалист по аддитивным технологиям – одна из самых перспективных профессий уже сегодня. Десятки вузов сейчас готовят специалистов в этом направлении и в ближайшие годы этого станет недостаточно. Как стимулировать школьников выбрать эту специальность? Что должен предложить кадрам бизнес?
28
мая 2025
11:00
ЦЕЛЬ – объединить представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий, институтов развития и органов исполнительной власти на единой площадке с целью обсуждения действующих инструментов поддержки развития отрасли аддитивных технологий и выработки новых предложений.
27
мая 2025
12:30
Высокая точность создания деталей, минимизация отходов материалов, сокращение времени на разработку новых продуктов — лишь малая часть преимуществ аддитивных технологий над традиционными методами производства. Какие отрасли в России наиболее активно внедряют аддитивные технологии и какие примеры успешного применения можно привести? Каковы текущие тенденции в развитии аддитивных технологий в России и за рубежом? Каковы перспективы интеграции аддитивных технологий с другими передовыми технологиями, такими как ИИ и робототехника?

26
мая 2025
10:00
25-я юбилейная международная специализированная выставка «Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности»
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
28
мая 2025
14:00
ЦЕЛЬ мероприятия – объединение представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий на единой площадке с целью обсуждения вопросов, связанных с развитием науки и кадров в отрасли АТ. Специалист по аддитивным технологиям – одна из самых перспективных профессий уже сегодня. Десятки вузов сейчас готовят специалистов в этом направлении и в ближайшие годы этого станет недостаточно. Как стимулировать школьников выбрать эту специальность? Что должен предложить кадрам бизнес?
28
мая 2025
11:00
ЦЕЛЬ – объединить представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий, институтов развития и органов исполнительной власти на единой площадке с целью обсуждения действующих инструментов поддержки развития отрасли аддитивных технологий и выработки новых предложений.
27
мая 2025
12:30
Высокая точность создания деталей, минимизация отходов материалов, сокращение времени на разработку новых продуктов — лишь малая часть преимуществ аддитивных технологий над традиционными методами производства. Какие отрасли в России наиболее активно внедряют аддитивные технологии и какие примеры успешного применения можно привести? Каковы текущие тенденции в развитии аддитивных технологий в России и за рубежом? Каковы перспективы интеграции аддитивных технологий с другими передовыми технологиями, такими как ИИ и робототехника?

26
мая 2025
10:00
25-я юбилейная международная специализированная выставка «Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности»