快速连接器作为工业生产在提高产品密封测试、运转测试等的效率方面起着至关重要的作用。行业领域不同,需要用到的快速连接器种类也会不同,适用范围等都需要根据实际测试情况进行确定。
一、按照应用领域划分

工业生产中多个行业领域都有用到快速连接器,如新能源汽车行业电机控制器密封测试,新能源电池PACK包气密测试、电池冷却水道气密测试,燃油车行业发动机热试、冷试,发动机燃油口、油导轨等测试,空调制冷行业外机气密测试、冷媒充注、压缩机测试,热水器行业的气密测试和运转测试,仪器仪表行业的气密测试等等。每个行业领域下面又有多个零配件,在这里就不列举了,行业领域的快速连接器种类分类方式是用于选型时的大致参考,还需要根据详细参数进行确定选型。
螺纹快速连接器
二、按照材质分类
可以分为不锈钢快速连接器和铝合金快速连接器,不锈钢和铝合金都是工业生产的常用原材料,有着较好的机械性能。一般来说,不锈钢快速连接器耐压性更好,在用到较高压力的时候建议选择不锈钢连接器。铝合金接头较不锈钢连接器优势在于材料“较轻”,在一些手动操作快速连接器可能更加方便。
三、按使用方法分类
主要有手动快速连接器、气动快速连接器,其中手动快速连接器还可以分为手柄式操作和滑套式操作,气动连接器适合集成自动化密封连接操作。
滑套式快速连接器常用于冷却水道、发动机等密封测试和运转测试,单手握住滑套网花状位置,对准管口推入即可自动锁紧密封连接,操作简单快捷。
的滑套式快速连接器
气动快速连接器在尾部有驱动气孔、测试流体孔、固定孔等,配合自动化工装,适合应用于自动化生产检测。
铝合金气动快速连接器
工业生产流程繁琐,为了提高整体效率,需要精简流程,做到每一个程序都尽可能优化。而快速连接器就是提升产品质量检测效率的重要工具,根据快速连接器种类,选择合适的型号规格能让测试更顺畅。
侯晓的人物事迹
应该问的是快速接头种类、分类吧,分类方法有很多,一般按照应用场景领域进行分类比较多。
工业生产中多个行业领域都有用到快速接头,如新能源汽车行业电机控制器密封测试,新能源电池PACK包气密测试、电池冷却水道气密测试,燃油车行业发动机热试、冷试,发动机燃油口、油导轨等测试,空调制冷行业外机气密测试、冷媒充注、压缩机测试,热水器行业的气密测试和运转测试,仪器仪表行业的气密测试等等。
每个行业领域下面又有多个零配件等这里就不列举了,行业领域的快速接头种类分类方式是用于选型时的大致参考,还需要根据详细参数进行确定选型。
还有根据操作方式来分类的,手动快递接头、气动快速接头,手动的又分为手柄式接头和滑套式(自锁式)接头,气动接头适合用于自动化的密封连接。
自动化快速接头
自动化快速接头需要配合相应的工装夹具,用在需要批量测试的地方还是挺方便的。水道测试快速接头的型号和规格
新车买来没多久,可以上高速公路吗?
谁持彩练当空舞,呕心沥血铸坚盾
2003年的一天,某火箭发射基地。“1分钟准备!”“10、9、8、7……”“发射!”顷刻间,一团耀眼的光芒从山脚下升腾而起,漆黑的夜空骤然亮如白昼,神剑喷出炫目的烈焰直冲苍穹,如利剑出鞘,似蛟龙出海,扶摇直插茫茫云霄,挟雷裹电般向千里之外大漠腹地的靶区飞去。“一级工作正常”,“飞行正常”,“遥测正常”……20多分钟后,指挥大厅传来消息,神剑准确插入预定区域,发射圆满成功!此时,掌声和欢呼声响彻大厅。
现场指挥大厅里,在欢呼胜利的人群中,该型号发动机总设计师——正值不惑之年的侯晓,更是激动地情不自禁,眼眶里热泪涌出。这天正好是他的生日,他为能把自己的人生与祖国航天事业发展紧紧地维系在一起;为能把青春献给强国威、壮军威的神圣使命而感到无比幸福和豪迈!
崭露头角 施展才华
1990年,风华正茂的侯晓作为中国第一位固体火箭发动机专业毕业的博士,从西北工业大学毕业了。有“全国第一”的头衔戴在头上,他有很多的工作机会可选择,那些职位中不乏都市的诱惑和高薪的吸引。但他毅然舍弃了繁华的都市,舍弃了令人称羡的高薪,来到地处三线的航天四院,选择了科技兴国、以武御侮的航天固体事业,一干就是13个春秋。
四院41所是侯晓走入社会的人生第一站。他深知,社会实践是人生最为丰富的课堂。在41所工作的近10年中,侯晓涉足了众多领域:从重点实验室的组建到民品市场的艰难摸索,从喷管设计研究到质量管理,信奉干什么就要像一回事的侯晓,凭着自身广博的学识和善学肯钻的作风,每到一岗位,都能精益求精地把工作做得扎实而又出色。
侯晓说话纤声细语,举止文质彬彬,眼镜后面总是闪烁着智慧之光。就是这位文弱书生样子的火箭专家,在科研上却敢与外强争高下,敢向世界先进水平奋起直追。在41所担任研究室主任时,他在主持喷管设计的同时,自己分析、自己动手做实验,在最短的时间内掌握了主动,弥补了因新老交替而出现的断层。他以求实创新的精神,结合型号研制,系统深入地研究了固体火箭发动机喷管分离流动、斜切喷管流动计算等问题。对高空喷管地面试验中的分离部位进行了预示并计算了出口参数,解决了研制的急需。作为某课题的负责人,侯晓始终将目光瞄准技术前沿,以赶超先进的勇气,组织解决了可抛式延伸喷管、轻质小力矩柔性接头、喷管设计规范等多个子项目的关键问题,为大幅度降低我国大型喷管的自身重量,提高我国固体发动机的研制水平做出了重大贡献。
深厚的理论知识底蕴加之丰富的实践经验,为侯晓打开了更为广阔的天地。1997年,侯晓被任命为41所副所长。他以前瞻性的目光和思路,在所内组织论证了某固体发动机的关键技术,制订了三年攻关计划,并加以组织实践,取得了一系列突破性成果。同样,在超前思路引领下,他还组织开展了某型号预先研究工作。以后的实践证明,该预研项目的开展为四院在该型号市场竞争中占居主动地位立下了汗马功劳。
身先士卒 志存高远
1999年底,面对新型号的上马,四院将侯晓调到院科技委任新型号副总设计师兼固体发动机总设计师。
侯晓是一个谦和、严谨、敏捷、睿智的青年专家。“人应当有远大理想”,这是他常说的一句话。走马上任后,身为总师的侯晓立即以高度的政治责任感和历史使命感忘我地工作着。他从设计源头抓起,拟定、审核研制大纲,参与重大技术决策,夜以继日地奔波在科研生产第一线和大型地面试验的现场,解决研制、生产、试验中遇到的各种技术问题,组织产品验收、复查、归零,几乎没有喘息的时间。
那是2000年冬日的一个夜晚,窗外寒风呼啸,当侯晓得知固体推进剂当晚要浇铸时,立即和科研生产部有关人员冒着刺骨的寒风驱车赶往现场。为了能随时掌握情况、攻克难关,当晚他和工人们一起,一直坚守在充满危险而又弥漫着刺鼻药味的浇铸现场,坚守在发动机旁,直到凌晨两点确认一切正常后才放心地离去。正是凭着这种视事业重于生命的精神,凭着严谨务实、身先士卒的工作作风,侯晓在重点新型号研制的路途上走过了一个又一个的险关隘口。
2002年,某新型发动机在总装厂装药后,药柱尾部出现气孔缺陷,需进行人工挖药,灌浆修复。懂行的人都知道,这项任务工艺操作复杂,危险性大,稍有不慎便会发生毁灭性的事故。因此,侯晓亲自坐镇现场,组织攻关。为了清楚了解发动机缺陷部位的情况,他钻到狭窄的发动机燃烧室里仔细观察、分析,随后当机立断采取了新工艺技术。经过反复试验,终于解决了燃烧室关键技术,消除了安全隐患。
还有一次,侯晓在关键时刻挺身而出——某发动机壳体在总装厂装芯模时,因操作失误把发动机内绝热层砸伤了。为了查看伤情,确定对策,他钻进狭小的仍挥发着刺鼻气味的壳体内观察,清楚掌握第一手材料,从而提出了解决问题的措施。一次次科研实践,不仅制造出了中国第一批具有世界先进水平的航天产品,也造就了侯晓等一批科研人员迎难而上、遇挫弥坚的秉性。正是不断的挑战增强了侯晓对新型发动机研制的能力和信心。
敢攻难关 不断跨越
创新是科研工作的灵魂。2001年4月的一天傍晚,某新型发动机与伺服系统联合冷试。当时采用的是世界上最先进的一种喷管技术,难度较大。试验时,摆动部件突然发生漏气,试验被迫中止。在试验现场众多来宾面前,这一失利使身为总师的侯晓承受了巨大的压力。他立即组织了一批设计、工艺和试验技术人员进行攻关。整整两个月时间,他查阅了大量资料,与大家一起探索多种方案,他大胆决定采用新型黏结剂、新成型工装、新的成型工艺,经过几十件产品疲劳摆动试验,终于攻克了难题,产品质量稳定可靠,试制了20多件产品,进行了在最恶劣条件下的摆动试验。忘我的付出和全身心的投入,使原本就清瘦的侯晓又掉了几斤肉,但赢得了试验的最后成功。
侯晓喜欢“新方向”和“新技术”,他说没有“新”就没有科学的生命力。新型发动机由于发射环境变化,对产品密封、载荷性能提出了很高要求,且在国内属首次研制,无技术经验可借鉴。侯晓带领设计师系统制定新的设计方案,并采取措施,一个方案不行就上另一个方案,为解决密封问题,他们在模拟壳体上反复试验了几十台,终于突破了这项技术难题。
严格把关 创造一流
在侯晓身上,使命、责任、爱国心这些抽象深奥的字眼早已化成了具体而又实在的内容。在发射场,他经常说,每个设计师都要吃透技术,要自己放心,才能让领导放心、组织放心,才能确保飞行成功。为了保证发动机在发射场进行分解再装工作的质量和安全,他对从发动机上分解下来的零部件,每一项都进行严格的质量把关,与设计人员展开图纸,进行对照产品复查、确认,一步一步、每一个细小环节都不放过。如发动机装配的腻子用量和密封圈的压缩量,设计工艺人员对此进行计算后,他还要进行核算,确保发动机再装一次成功,确保产品的技术状态与设计图纸一致,确保发动机总装接口尺寸正确,最终零缺陷交付飞行。
侯晓严谨的工作态度,做事一丝不苟的精神深受人们敬佩。在发射场进行“双想”时,他发现在文件与实物的对照中,发动机性能数据上有偏差。虽然偏差只有千分之几,有的人认为这点问题对发动机不会有什么影响,但他认定这会影响正常飞行,要求试验队和后方核对出准确的数据,并将核对后的数据与试验队进行交流,确保了发动机提供的数据没有任何问题。
人生追求无止境,事业拼搏苦亦甜
十几年的工作异常紧张而辛苦,除了繁重的技术和行政工作外,他承担的硕士、博士的教学也是满负荷。他培养出的硕士、博士研究生已有五人。双肩满挑两副重担,压力之大可想而知。“国家至上,争创一流”的四院精神是他永恒的信念和力量的源泉。因此,他几乎放弃了所有的娱乐活动,把大部分休息时间都用在工作上,差不多总是凌晨一两点后才休息。因而十多年来他始终是那么瘦削。但也有例外,去年8月,当首飞试验成功之后,他紧绷的心才松弛了,轻松愉快地吃得香睡得好。不到一个月,他的体重竟然长了5斤,打破了十多年来体重未变的纪录。
效率从另一个角度表现着一个人的才华。侯晓快人快语,步履匆匆,以忘我的工作节奏,解决了一个又一个在设计、研制和试验中出现的问题,获得了实实在在的成功。在侯晓为航天固体事业不懈追求、默默奉献着青春和热情的同时,荣誉和掌声也悄然而至,1995年,侯晓被评为航天总公司跨世纪学术带头人;1997年被评为国家级跨世纪“学术带头人”,受聘为西北工业大学教授;2000年被评为航天科技集团公司有突出贡献专家,国防科工委国防科技工业有突出贡献中青年专家;2003年被评为陕西省“十大杰出青年”,被国防科学技术工业委员会授予“国防科技工业百名优秀博士、硕士”荣誉称号。他先后获部级科技进步奖8项,其中二等奖5项,三等奖3项。
与耀眼的光环和骄人的业绩同时到来的,还有一些外省单位的高薪聘请,然而这些都被侯晓敛容婉拒了。
志存高远,满怀憧憬的他始终勉励自己:争分夺秒,再立新功。事业重如山,名利淡如水。他依然迈着那匆匆又匆匆的脚步,行走在科研生产的第一线。中国航天大军奋勇向前、人才济济,侯晓无疑是这个群体中的闪光人物。
掉几斤肉也值
一次联合试验失利,身为总师的侯晓承受了巨大的压力。他组织人员进行攻关,在恶劣条件下整整攻关了两个月,原本就清瘦的侯晓又掉了几斤肉,但最终赢得了试验的成功!
无奈嫁个工作狂
视侯晓为“工作狂”的妻儿,很少能与他同享天伦之乐。一年365天,妻子难有一两次与他上街。一次妻子生病,侯晓赶到病床前只坐了不到10分钟,就将病中的妻子和年幼的孩子留给了年迈的岳父岳母,又去忙工作了。

差点漏掉的生日
2003年的一天,他在基地全身心投入型号飞行试验工作。发射成功举杯相庆时,家里人打来电话告知,今天是他40岁的生日,他这才想起自己已经到了不惑之年。
■ 当年为了固体事业,他告别都市,舍弃高薪,来到三线。很多人不知道,看似平常的他,竟是中国固体火箭发动机专业的第一位博士。
■ 首飞试验至关重要。试验前,身为发动机总师的他说了几个词概括自己的心情:光荣、艰巨、信心、成功!
■ 前不久,一项飞行试验成功,做事从不张扬的他豪迈地赋诗一首:“雷霆滚过大地,神剑射入长空;今日雕弓满月,敢平寇蹄狼烟!
奇瑞捷豹路虎用的发动机是国产的吗?
新车行驶5000公里就可以上高速了。
新车处于磨合期时,应避免时速90公里以上的高速行驶。当新车在行驶5000公里左右,即将完成磨合时,车主可以适当地让发动机在每分钟4000转以上短暂运行,以达到减少积碳、提升发动机性能的效果。
《航天器环境试验工》工作内容是什么?
是的,奇瑞捷豹路虎用的发动机是国产的,奇瑞捷豹路虎除了引入捷豹的核心技术全铝车身外,同步引入最新最先进的捷豹路虎的发动机,首款国产发动机为Ingenium
20T四缸发动机,奇瑞捷豹路虎的发动机生产车间占地面积51,000平方米,初始年产能13万台。缸体、缸盖、曲轴三大发动机核心部件均实现国内车间制造。发动机车间有3条生产线,97台设备,包括机械手臂、加工中心、压装及高压清洗机。发动机的关键零部件都将在机加工车间生产制造,每个零部件都传承了捷豹路虎的品质。奇瑞捷豹路虎的发动机车间每一条生产线都需要经过来料检、过程检、成品检,全面覆盖从原材料到成品、从上线到下线的发动机制造全过程,追求极致的品质。加工线制造的缸体、缸盖和曲轴,在运输到装配车间后,与至少245个发动机零部件完成在线装配,下线前,发动机还需要经过100%冷试,确保每台发动机的性能。奇瑞捷豹路虎所使用的Ingenium
20T也是采用全铝技术,拥有多个版本,带来强劲性能以及卓越的低转速扭矩,Ingenium
20发动机采用模块化设计理念,可纵置、横置,还能适配多种驱动形式,功能非常强大。
沃尔沃s60l空调不制冷原因
从事的工作主要包括:
(1)安装、调试、环境试验设备;
(2)利用自然环境条件,操作模拟环境试验设备,对航天器控制系统仪器、设备和材料,进行湿热、盐雾、霉菌、化工腐蚀气氛等气候环境试验;
(3)分析、评定材料和产品的气候环境适应性;
(4)估算试件起吊重心,选用起吊机具,指挥吊装;
(5)搭设发动机强度试验龙门架,选配拉杆系统;
(6)布置、安装液压系统管路;
(7)操作高精度同步电液加载车,调整协调精度;
(8)组织大型联合冷试的安装、调试和试验,处理突发性事故;
(9)编写气候环境试验报告和安装精度分析报告;
(10)维护、保养工装和设备。
下列工种归入本职业:
环境试验工,发动机强度与环境试验工
发射火箭用的燃料有毒吗
沃尔沃s60l空调制冷不好缘故可能是新汽车用的情况下打开风机把前边的挡位开到较大也是觉得空调制冷实际效果不太好,十多分钟温度还降不出来,那时候认为中央空调实际效果是真的咋滴啊。
沃尔沃s60l中央空调不冷试一下把后排座通风口也打开到2档部位,那致冷实际效果是立即见效啊,车里温度降的迅速,很是清凉。如今进入车内就打开风机在4档,打开压缩机,用外循环,确保气体新_,而后排座通风口是内循环设在2档就可以。
汽车空调是由压缩机、冷却器、节流阀元器件、空调蒸发器、离心风机及必需的控制系统组成,用以调整车里温度、环境湿度,给乘客带来舒服条件的空调机组。制冷剂在体系里持续循环流动性,每一循环包含四个过程:缩小过程、冷疑过程、节流阀过程、挥发过程。
当客户打开A/C电源开关时,汽车发动机推动压缩机开始工作,迫使制冷剂在密闭的中央空调系统中循环流动性,压缩机将汽态制冷剂转化成超高压高温的制冷剂汽体后排出来压缩机。由于车载空调和一般中央空调构造相相近,也包含压缩机、冷却器、空调蒸发器、空调膨胀阀、干躁储液器及管线等构成。
百万购车补贴
答:常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等,燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。现代液体燃料火箭是美国人戈达德搞出来的:第一个是采用液氧-煤油。
发射卫星的火箭燃料要体积小,重量轻,但发出的热量要大,这样才能减轻火箭的重量,使卫星快速地送上轨道。液体燃料放出的能量大,产生的推力也大;而且这种燃料比较容易控制,燃烧时间较长,因此,发射卫星的火箭大都采用液体燃料。
液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。推进剂通过喷注器注入燃烧室,经雾化,蒸发,混合和燃烧等过成生成燃烧产物,以高速(25O0一5000米/秒)从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达2O0大气压(约20OMPa)、温度300O~400O℃,故需要冷却。推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同,有挤压式(气压式)和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后(氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制)进入氧化剂、燃烧剂贮箱,将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统,这种系统是用液压泵输送推进剂。发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作。关机三个阶段,这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。液体火箭发动机的优点是比冲高(25O~5OO秒),推力范围大(单台推力在1克力~700吨力)、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。
液体火箭的推进剂,其中比较常用的有:四氧化二氮-肼类(偏二甲肼,一甲基肼,肼),液氧-煤油,液氢-液氧等。
四氧化二氮-肼类推进剂被广泛使用,特点是可存储,并且四氧化二氮和肼接触后可以自燃,可靠性高。四氧化二氮-肼类最早用于战略导弹,后来也用于航天的运载火箭。
苏联的SS-7,现役的SS-18,SS-19,美国的大力神,中国的长征1,2,3型火箭,俄罗斯的质子火箭,阿利亚娜1,2,3,4型火箭都在下面级使用了四氧化二氮-肼类推进剂。
四氧化二氮-肼类的比冲还可以,约230秒左右,但是推进剂和燃烧产物的毒性都很大,各国新一代的运载火箭都不再使用。
谈先进的液氧(煤油)火箭发动机张贵田
航天技术是现代科学技术中发展最快的尖端技术之一,是一个国家科学技术水平和国民经济实力的综合反映,是一个国家科学技术水平的重要标志,亦是综合国力的象征。航天技术高度综合集中了许多基础科学和新技术,如数学、近代力学、自动控制、电子计算机、真空与低温技术等,它的发展促进了一大批基础科学和现代技术的发展,如新材料、空间物理、航天医学、生命科学等。航天技术的发展、宇宙环境的应用导致了一系列出乎意料的技术革新。当今,一些发达国家正在以大空间概念设计国民经济未来发展的蓝图,把航天技术产业作为未来发展的一个战略重点,认为它是发展各类高新技术产业的领头技术,它能带动一大批高新技术产业其它基础产业的发展,推动和促进新工艺、新材料、新能源等技术的进步,航天技术对国民经济的发展将起到“加速器”和“倍增器”的作用。
航天科技工业的发展对推动解决我国面临的人口与资源、环境与灾害、通信与交通、教育与文化等重大社会问题起到了其它任何技术和产品不可替代的作用。同时,航天技术对国家的国防建设具有极其重要的意义,这一点已得到共识。目前战略战术导弹、卫星导航定位、军事测绘侦察、作战指挥和通信等方面广泛应用于国防建设,并取得了显著效果。宇宙空间是现代军事竟争的制高点,航天技术与防御技术已很难分开,这在战略威慑和现代化战争中表现得尤为显著。
航天技术能够产生巨大社会效益和经济效益的主要途径是通过应用卫星来实现的,而运载火箭扮演着极其重要的角色。在近40年的发展中,我国航天科技工业依靠自己的力量,研制成功了长征系列运载火箭,达到了全型谱的运载能力,并已成功将我国自行研制的通信、返回式遥感、气象等应用卫星送到静止、近地和太阳同步等不同的轨道,而且先后成功地为西德、澳大利亚、瑞典、法国、美国等国家发射卫星或其它有效载荷。我国的长征火箭成为世界发射市场的主要运载工具之一,昂首阔步地进行国际商业发射市场,使中国航天在国际航天界占有一席之地,并享有较高声誉,显示了社会主义中国的综合实力(请参见图1、表1a、表1b、表1c)。
虽然我国航天技术取得了巨大的成就,引起了世人的瞩目,但是应该清醒地认识到我们的不足。目前,我国现有的长征系列运载火箭是在战略武器的基础上演变延用而来的,其推进剂(偏二甲肼/四氧化二氮)毒性大、污染严重、价格高、性能低,其不足是很明显的。美国、法国、前苏联等航天大国对于推进剂的毒性和污染问题高度重视。美国从1970年就禁止在本土上生产偏二甲肼,法国阿里安火箭所用的偏二甲肼一直从苏联购买,而且不在本土上发射(在法属圭亚那库鲁航天发射中心发射);原苏联解体之前曾下令禁止使用偏二甲肼。随着全世界对环境保护的日益重视,很可能在不久的将来全世界禁止生产使用偏二甲肼作为火箭推进剂。因为偏二甲肼毒性较大,损害人体的肝脏。尤其是四氧化二氮/偏二甲肼的燃烧产物,对人体损害更大,并较为严重地污染环境。从事使用该种推进剂发动机试验的工作人员中60%有不同程度的肝病,普遍转氨酶高。由于组织火箭发射时, 由于N2O4泄漏已引起几次伤亡事故,后果比较严重。长征运载火箭是当今世界可靠性、技术稳定性最好的运载火箭之一,但是近几年来,长征火箭发射时有失利,并造成了不同程度的人员伤亡,其推进剂毒性大和污染严重问题已引起了我国各级领导的高度重视,也增加了参试人员的恐惧感。虽然发射失利未引起十分严重的后果,但参试人员“死里逃生”、“后怕”的感觉仍然十分强烈。这给组织发射带来了一定的困难。同时,由于推进剂价格偏高增加发射成本,进而使得长征火箭在国际发射市场中价格竞争力不甚明显,也是一个比较突出的问题。如何提高运载火箭可靠性,降低发射成本,增强竞争力,是加速我国运载火箭产业化进程的关键所在。
要想有先进的运载火箭,首先必须要有先进的动力系统——火箭发动机。火箭发动机是运载火箭的心脏,它的先进性突出表现在低成本、无污染、高可靠、高性能、使用安全、操作方便。液氧/煤油火箭发动机作为运载动力装置的优越性在于:一是煤油作为常温推进剂,使用极为方便, 安全性好,而甲烷、丙烷、液氢为低温推进剂,不好贮存,运输、加注和操作都不方便,泄漏后易起火爆炸,特别是液氢很容易泄漏。二是煤油价格便宜,每千克煤油的价格只有液氢的1/100和偏二甲肼的1/30, 可以较大幅度地降低发动机的研制成本和运载火箭的发射费用。发射一颗20T低轨道的有效载荷, 如用液氢/液氧和四氧化二氮/偏二甲肼组成的二级半方案推进剂费需3000万元,而用全液氧/煤油方案只需推进剂费100万元。 三是液氧/煤油组合密度比冲高,是理想的下面级(助推级和芯一级)发动机,稍作改进之后亦可作为比较理想的上面级发动机。四是我国煤油资源丰富,贮量极大,可满足长远的需要。我国克拉玛依油田开采的煤油是低凝点环烷基中质原油,完全符合火箭推进剂用煤油标准, 现已查明贮量在5亿吨以上,按每年200万吨开采量计算,可连续开采50年以上,同时我国黑虎山、辽河、胜利等油田符合要求的原油贮量也是丰富的。经各种研究试验和两次液氧/煤油发动机热试车的成功,充分说明了国产煤油能完全满足使用要求。五是使用液氧/煤油发动机可完全消除四氧化二氮/偏二甲肼有毒且污染环境的严重不足。六是液氧/煤油发动机可实现运载火箭模块化积木式设计,可用不同组合完成不同载荷的发射任务,能形成我国新一代运载火箭系列。上述诸优点体现了先进动力系统的要求和研制方向。
经过近10年关于大型运载火箭和天地往返运输系统动力系统的技术论证、研究及关键技术攻关,国家决定研制液氧/煤油高压补燃发动机,并已列入“863”计划。 这无疑是提高我国航天技术水平的重大举措,更是加速我国运载火箭产业化进程的英明之举。
近几年,我一直参加并负责大型运载火箭和天地往返运输系统动力系统的论证工作,以及“863”液氧/煤油发动机的预先研究和关键技术攻关工作。从近几年的工作进展情况来看,液氧/煤油高压补燃发动机在技术十分先进,代表当今液体火箭发动机领域的最高水平,其先进性体现在以下几个方面:
1、先进的闭式循环系统。 该系统能充分利用燃料的化学潜能。补燃发动机也称为分级燃烧发动机,该系统先把推进剂的一组元在预燃室中进行富氧(或富燃)燃烧,生成低温大流量的燃气驱动涡轮,然后将工作过的燃气引入燃烧室进行完全燃烧。它避免了开式循环系统涡轮排气的能量损失(请见图2:开式循环系统; 图3:闭式循环系统)。闭式循环发动机可较大幅度提高燃烧室压力,进而提高燃烧效率,仅采用闭式循环系统就能提高比冲6%以上。对二级半火箭来说,当起飞质量相同时,有效载荷能提高30%以上;假若有效载荷相同,运载火箭起飞重量可降低20%。使发射1kg有效载荷的全寿命周期费用降低约16%。用这种发动机的试验机,于1995年12月~1996年1月进行两次全系统高压补燃发动机试车,其真空推力为85T,真空比冲为3500m/s,混合比K在234--26之间。

2、先进的燃烧室混合喷注器。在补燃循环系统中, 氧化剂全部在预燃烧室气化后,再进入燃烧室进行燃烧,这样就实现了气液两组燃烧,气液燃烧大大改善了发动机的燃烧稳定性。为了进一步提高燃烧稳定性,用不同长度的喷咀把喷注器分隔成数个区域,气液喷咀为同轴内混合式,其长度为1/4波长,形成几百个小声腔,能够有效地衰减振荡;另外在燃烧室上游设置了整流装置,把不规则的涡轮排气进行整流后引入燃烧室。高压补燃循环系统不仅有利于解决技术关键不稳定燃烧问题,而且还较大幅度地提高了燃烧效率。我们对喷注器进行了混合雾化试验,并对发动机进行了热试车,试验结果表明: 高压补燃循环系统的燃烧效率高达098。
3、先进而巧妙的燃烧室冷却措施。 几十年来争论不休的用煤油作为冷却剂问题,经过大量的传热试验及计算分析后表明:采取适当的措施是完全可以解决的。用克拉玛依煤油作燃料进行了工作时间分别为10秒、50秒的两次试车后燃烧室完好无损,光洁如初,说明用煤油作发动机冷却剂是完全可行的,效果是相当理想的。在燃烧室的冷却结构设计上采取了一系列措施: 一是在喉部以前设置了三条冷却带,其流量为推进剂总流量的2~3%,煤油进入燃烧室是贴壁向上旋转式; 二是燃烧室喷管从膨胀比为8的截面至圆柱段,用螺旋式冷却槽,并且喉部附近的冷却槽加工成波浪形,以便提高其冷却效果,这样可使内壁温度降低40℃左右;三是低温煤油从收敛段进入冷却槽,首先冷却热流最大的喉部区域,这一举措可得到40℃温差的好处。除上述措施外,还在内壁上镀镍铬防热层可使气壁温降低30~40℃,以及选取热传导性能好的内壁材料等。上述措施经过热试车,证明非常有效。
4、可靠的多样密封。发动机各部件要承受-200℃~3500℃高低温环境,压力为150~500个大气压,在强烈的振动环境下,发动机的密封问题是一个致命问题。必须因地制宜地设计相应的密封结构。过去我们采用的是法兰盘间加不同材料的垫片或“O”型圈结构,对于中、小直径的管路接头大多用球头喇叭口结构。这种落后的密封结构远远不能满足高可靠、高性能先进发动机的要求。为此,我们进行了多种密封结构的研究、试验。低温液氧的密封用“К” 和“Э”型环,高温燃气密封采用了碟型垫,高压的液体和气体密封采用球头加导向,并在球头上开槽,加不同材料的“O”型圈,还有适气压也不泄漏。涡轮泵的密封更重要,为适应发动机多次工作,防止磨擦生热减少磨损而采用了脱开式密封。涡轮不转动时,为静密封,当涡轮泵转速达到预定值时,控制压力使密封处脱开,这种先进的密封形式大大地提高了可靠性及其寿命。
5、先进的预压涡轮泵。要使主涡轮泵正常工作,避免发生气蚀,必须保证泵的入口有一定的压力。如果泵入口压力要求高,则火箭贮箱压力必须提高,这样就会增加运载火箭的贮箱结构重量。为了降低火箭结构重量、提高运载能力,必须尽量降低泵入口压力。为此在主泵前设置了一套预压涡轮泵。从主涡轮后抽取一股富氧燃气作为氧化剂的预压涡轮泵工质驱动涡轮,然后排入氧化剂主流中,从主煤油泵后引出的一股高压煤油作为煤油预压涡轮泵的工质吹动涡轮,然后排入预压泵后的主流中。这种预压涡轮泵系统设计思路新颖、结构巧妙,尤其是富氧的燃气工作后又进入液氧的主流中,这种设计构思非常大胆,也十分巧妙。目前,预压涡轮泵已经进行了大量液流冷试,并且成功地进行了发动机的热试车,采用预压泵结构可提高主泵前压力6个大气压,而箱压仅为2个大气压。
6、先进的弹性支承。 发动机是整个运载火箭的主要振源。工作时发动机各零部件都承受着强烈的振动,有高频,也有低频,有些部位加速度高达几十个g甚至几百个g。因此,各零部件的连接和固定形式是一个十分关键的问题。如一个质量较大的阀门与直径几毫米或十几毫米的导管连接,要承受激烈的振动,在设计上必须要有科学的方法。用完全紧固定支承的办法防振效果不好,而采用适当的弹性支承,不仅降低了振动量级,而且还有利于解决零部件和发动机的共振问题。另外,为抗振防松,在拧紧各紧固件时,要涂胶。尤其在天地往返运输系统及载人运载器上,由于运载器可靠性要求极高,抗振防松问题事关重大,必须确保万无一失。为此,我们已进行了大量研究试验


