【箭解】天鹊发动机涡轮泵关键件之一——喷嘴

 

2019-01-07 01:18

  天鹊(TQ-12)是朱雀二号(ZQ-2)运载火箭配备的80吨液氧甲烷发动机。

  箭航天特别策划【箭解】,带你了解包括动力在内的ZQ-2各系统研制历程和最新动态。

  还记得蓝箭小编介绍的天鹊发动机涡轮泵进展情况吗?(详见《蓝箭航天涡轮泵铸造完成 液氧甲烷发动机研制提速》)据最新消息,TQ-12甲烷发动机涡轮泵诸多关键部件正处于紧锣密鼓地制造及试验过程中。今天要和大家聊聊涡轮泵核心部件之一——喷嘴叶栅环。

  环位置示意8月初,蓝箭航天TQ-12液氧甲烷发动机涡轮泵首批喷嘴叶栅环产品正式交付,这得益于蓝箭动力团队与供应链团队紧密合作。作为涡轮泵的关键部件之一,喷嘴叶栅环的功能是:把燃气发生器产生的燃气加速至超音速状态,吹转涡轮盘,将燃气热能转化为带动泵高速旋转的机械能。在发动机工作过程中,喷嘴叶栅环通常“沐浴”在高温、高压、高速的气流中,这就要求喷嘴叶栅环必须使用耐高温材料。另外喷嘴的型面曲线对涡轮性能影响很大,如何保证产品精度,其加工工艺起到决定性作用。

  蓝箭航天动力团队在比对多种工艺后,选择了稳妥可靠的电火花加工工艺。电火花加工(EDM)技术是火箭发动机常用制造技术之一,针对难加工的材料、复杂零件,这种工艺有着成本低、加工形状不受限制的优势,完全满足喷嘴叶栅环的高强度、高韧性、高精度、特殊型面的各种要求。

  喷嘴叶栅环交付后,将参与涡轮泵总装及试验。酷热夏季结束之际,蓝箭航天TQ-12液氧甲烷发动机研制整体步入快车道。随着涡轮泵关键制造工艺的全面突破,蓝箭航天将在最短时间内,全面掌握液氧甲烷发动机涡轮泵制造技术,为发动机后续生产、试验奠定坚实的基础。

  喷嘴叶栅环是涡轮泵中核心零件,涡轮泵在工作时,燃气在喷嘴流道内膨胀后,推动涡轮旋转。喷嘴叶栅环的质量决定着涡轮的整体性能,该部件结构复杂,制造精度要求很高。

  电火花加工工艺自1943年苏联莫斯科大学教授拉扎连科夫在研究如何减少钨开关触点的电火花腐蚀,延长钨开关使用寿命的试验中,意外发现浸入油中的触点产生的火花放电小凹坑具有可控性和一致性,于是他们就想到利用这种现象进行材料放电腐蚀,从而开创了电火花加工方法。历经半个多世纪的研究和发展,电火花加工技术已成为液体火箭发动机制造技术中不可缺少的分支,并已在难切削材料、复杂型面、精细表面、模具等加工领域成为一种重要的工艺方法。返回搜狐,查看更多

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