民营中大型可回收液体火箭 东方空间引力二号火箭风洞试验成功
东方空间自主研制的中大型可回收液体运载火箭“引力二号”,今年初全面转入工程研制阶段,目前已进入产品齐套和各项大型地面试验阶段。近日,“引力二号”风洞试验取得圆满成功,火箭气动外形设计仿真结果得到充分验证。
火箭在跨声速飞行时,在横截面急剧变化的区域(如整流罩锥柱肩部、倒锥等)通常会出现气流分离、激波振荡和激波/边界层干扰等现象,产生较大的压力脉动。
脉动压力可能会激励起火箭整体弯曲振动或局部振动,导致箭体出现严重的抖振现象,从而产生较大的动载荷和严重的气动噪声。
这不但会破坏箭体结构,还可能以声透射方式进入整流罩内部,影响内部仪器正常工作并对卫星造成损害。
因此,脉动压力的测量与分析是火箭载荷设计与结构设计的一项重要工作。
“引力二号”整流罩直径达到5.2米,箭体直径4.2米,箭体各类凸起物较多,在设计阶段开展了大量的仿真预示工作,对火箭的气动特性进行了详细辨识。
为精细化辨识卫星整流罩内环境条件,此次试验增加了脉动压力测试。
通过对“引力二号”一级飞行段气动外形进行跨声速风洞测试,全面获取表面典型特征点的脉动压力特性数据,涵盖来流参数、均方根脉动压力、截面合成脉动压力等详细指标,为“引力二号”火箭载荷及力学环境设计提供了坚实数据支撑,确保其设计的科学性与可靠性。
东方空间的首型火箭引力一号2024年1月11日首飞,创造了全球最大固体运载火箭、中国运力最大民商运载火箭等多项纪录。
引力一号运载能力为近地轨道6.5吨、500公里太阳同步轨道4.2吨,首飞搭载3颗“云遥一号”气象卫星,以及重达3吨的低成本货运飞船主体结构配重,也可支持吨级以上大型卫星搭载,可执行我国低轨卫星星座组网与补网发射服务。
引力二号是东方空间自主研制的中大型液体运载火箭,主要特点是可回收、极致性价比、可高轨发射,定位于中大型卫星大规模组网及商业高轨发射需求。
它采用10台东方空间自研“原力-85”发动机,运力相比引力一号提升3倍,预计今年具备首飞条件。
东方空间表示,引力二号可将发射成本降至SpaceX猎鹰九号(回收型)的水平。
引力二号基本型全箭高度70米,箭体直径4.2米,整流罩直径5.2米、高15米,起飞重量715吨,起飞推力990吨。
一次性运力为低地轨道21.5吨、500公里太阳同步轨道15吨、地球同步转移轨道5.9吨。
航区回收复用情况下,运力分别为17.4吨、11.9吨、3.9吨,一子级可重复使用不少于30次。
引力二号还可加装两枚固体助推器,继承自引力一号成熟产品,但此时不可回收重复使用。
起飞重量增至875吨,起飞推力增至1290,运力分别增至29吨、20吨、9.5吨。