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.

«Стереотек» присоединился к участникам Ассоциации развития аддитивных технологий
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

25
мар 2024
12:02
XIII Международный форум «АТОМЭКСПО 2024» с ключевой темой «Чистая энергетика: создавая будущее вместе» пройдет 25-26 марта в «Сириусе»
01
мар 2024
15:01
Всемирный Фестиваль молодёжи – самое масштабное молодёжное событие в мире, которое пройдет по Указу Президента России Владимира Путина.
26
янв 2024
14:00
В рамках мероприятия будут представлены новейшие разработки в области бионики, которые помогут вам понять, как мы можем использовать природные механизмы для создания новых материалов и устройств. Вы также узнаете о том, как аддитивные технологии позволяют создавать сложные изделия из различных материалов, от металлов до пластиков.
20
мая 2024
10:00
«Металлообработка» — традиционное отраслевое событие, в течение 40 лет регулярно собирает лучших специалистов и крупнейшие компании России, стран СНГ, Ближнего и Дальнего Востока и других станкостроительных регионов мира.
17
апр 2024
11:00
Национальный нефтегазовый форум - мероприятие, организованное совместно с Министерством энергетики России, ведущими предпринимательскими и отраслевыми объединениями - Российским союзом промышленников и предпринимателей (РСПП), Торгово-промышленной палатой России (ТПП РФ), Союзом нефтегазопромышленников России, Российским газовым обществом.
17
апр 2024
10:00
Конференция АтомРеверс 2024 объединит экспертов, представителей бизнеса и государственные организации для обсуждения и проработки вопросов импортозамещения высокотехнологичных изделий на отечественной компонентной базе.
10
апр 2024
10:00
Форум «Открытые инновации»- крупнейшее в России и одно из узнаваемых в мире конгрессно-выставочных мероприятий, проходящее ежегодно с 2012 года под эгидой Правительства Российской Федерации.
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
17
апр 2024
11:00
Национальный нефтегазовый форум - мероприятие, организованное совместно с Министерством энергетики России, ведущими предпринимательскими и отраслевыми объединениями - Российским союзом промышленников и предпринимателей (РСПП), Торгово-промышленной палатой России (ТПП РФ), Союзом нефтегазопромышленников России, Российским газовым обществом.
17
апр 2024
10:00
Конференция АтомРеверс 2024 объединит экспертов, представителей бизнеса и государственные организации для обсуждения и проработки вопросов импортозамещения высокотехнологичных изделий на отечественной компонентной базе.
10
апр 2024
10:00
Форум «Открытые инновации»- крупнейшее в России и одно из узнаваемых в мире конгрессно-выставочных мероприятий, проходящее ежегодно с 2012 года под эгидой Правительства Российской Федерации.
25
мар 2024
12:02
XIII Международный форум «АТОМЭКСПО 2024» с ключевой темой «Чистая энергетика: создавая будущее вместе» пройдет 25-26 марта в «Сириусе»