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.

В МАИ создали технологию очистки аддитивных деталей космических аппаратов
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.
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
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.
01
дек 2023
10:00
1 декабря в Воронеже состоится VI юбилейная международная конференция по импортозамещению с применением комплексного реверс-инжиниринга и аддитивных технологий в различных сферах производства «3D КонЦентрАТ». Участников мероприятия будут ждать актуальные экспертные оценки и решения из области АТ и 3D-технологий, новинки исследований и разработок, а также успешные бизнес-кейсы.
20
ноя 2023
10:00
С 20 по 21 ноября 2023 года в ИТ-парке им. Башира Рамеева в Казани состоялся V юбилейный Лидер-Форум «Аддитивные технологии – новая реальность». Лидер-форум – главная российская площадка, где представлены последние достижения в сфере аддитивных технологий. Платформа для выстраивания тесного диалога о развитии отечественной индустрии 3D-печати. Ежегодное, масштабное событие, объединяющее ведущих экспертов отрасли, государственных корпораций и институтов развития, науки и бизнес-сообщества. Итоги V Лидер-Форума «Аддитивные технологии – новая реальность»:
25
окт 2023
11:00
  • Развитие аддитивных технологий и материалов на базе отраслевых лидеров;
  • Существующие и перспективные технологические решения в области 3D печати;
  • Российские материалы для 3D-печати, которые заменили импортные;
  • Постобработка: автоматизация и новые технологии;
  • Управление качеством, методы контроля конечного продукта;
  • Программное обеспечение для аддитивных технологий. Компьютерное моделирование аддитивных процессов;
  • Тренды развития и лучшие практики аддитивных технологий в России. Место аддитивных технологий в цифровой трансформации промышленности.