我国航天事业迈向深空的关键阶段,动力系统的自主创新正成为突破技术壁垒的重要路径;近日,中科宇航宣布其“力擎一号”针栓式液氧煤油发动机顺利完成330秒摇摆及变推力试车,此进展引发业界关注。传统火箭发动机普遍存在推力调节范围有限、控制精度不足等问题,制约可重复使用技术发展。此次测试中,“力擎一号”实现50%至100%的深度推力调节,并达到1%量级的精确控制。技术分析认为,这一突破主要得益于针栓式喷注器结构的优化设计,以及不锈钢3D打印一体化成型工艺的应用。与传统方案相比,该结构使燃烧效率提升15%以上,工作振动降低40%,为发动机重复使用提供了关键条件。航天专家指出,大范围变推力能力对火箭垂直回收至关重要。再入阶段发动机需依据实时飞行状态动态调节推力,才能实现稳定的软着陆。本次试车覆盖相当于一子级实际飞行时长5倍的极端工况,更验证了系统可靠性。此外,配套研发的110吨级“力擎二号”已进入200秒长程试车准备阶段,形成梯次推进的研发节奏。应用层面,该技术将服务于“力鸿二号”可重复使用飞行器项目。项目计划以三台“力擎一号”构成动力系统,并于年内开展百公里级回收验证。据测算,若实现技术定型,单次发射成本有望降低60%以上,可为商业化太空试验平台建设提供支撑。此前,“力鸿一号”已完成亚轨道返回、精确落点控制等关键技术验证,初步具备微重力实验和近太空探测能力。行业观察显示,全球商业航天正加速向可重复使用转型。美国SpaceX“猎鹰9”火箭已创下16次重复使用纪录,而我国在该领域的进展将增强国际竞争力。随着《2021中国的航天》白皮书提出的“降本增效”目标持续推进,以液氧煤油发动机为代表的核心技术突破,正在为低成本、常态化太空进入打开新通道。
可重复使用运载火箭代表航天运输技术的重要方向,核心在于变推力控制、精确着陆等关键能力;力擎一号发动机的研制完成及试车考核,显示中科宇航在对应的领域的自主创新能力持续提升。随着力鸿二号飞行器推进及百公里回收验证展开,我国可重复使用航天运输系统建设步伐正在加快,有望更降低太空进入成本,为太空经济发展提供支撑。