RocketAtlas

YF-115

分级燃烧循环煤油

中国西安航天动力研究所首飞 2016

新一代长征上面级的小推力富氧分级燃烧机,四台一组直接管三轴姿控。

单台推力
180 kN
真空比冲
341.5 s
燃烧室压力
120 bar
在用型号
1

这台发动机的喷管不是画出来的,是算出来的:由推力与燃烧室压力反算喉部面积,再按扩张比放大到出口。用 F-1 验算,这套算法给出的喉径、出口直径与喷管长度都与公开尺寸吻合。

换来了什么

  • 四台并联各自摆动,直接合成俯仰、偏航与滚转力矩——省掉了老一代长征必须携带的游动发动机
  • 富氧分级燃烧、真空比冲 341.5 s,比老一代自燃推进剂上面级高出四十多秒
  • 与 YF-100 同属新一代液氧煤油体系,材料、工艺与试车设施可共用

代价是什么

  • 单台推力仅 180 kN,必须四台并联才够用,级间结构与管路因此复杂
  • 煤油的结焦问题限制了长时间在轨与多次重启能力
  • 上面级用煤油的比冲天花板明显低于氢氧,长征七号甲仍需加一个氢氧三级才能做 GTO

动力循环

分级燃烧循环

燃料氧化剂预燃室涡轮燃烧室

预燃室中富燃或富氧燃烧的燃气驱动涡轮后全部注入主燃烧室,没有推进剂被浪费。比冲更高,但涡轮工作环境苛刻。

读原理讲解

推进剂

煤油 / 液氧

密度高、常温、便宜、基础设施成熟;比冲中等,燃烧会积碳,对复用不够友好。

装在哪些火箭上