DeepTech深科技|民营火箭新战绩！“谷神星一号”成功入轨500公里太阳同步轨道( 三 )
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图 | 一二级级间热分离仿真流场云图
2019 年 9 月 ， “谷神星” 火箭三合一试验圆满成功 ， 12 月 ， “谷神星 “火箭三级发动机试车完成 。
2020 年 2 月 ， 完成 “苍穹” 40 吨液氧 / 煤油发动机大范围变工况涡轮泵齐套交付 。 5 月 ， 完成 Y1 火箭上面级轨姿控发动机高空模拟热试车、完成 “谷神星一号 / Y1” 整流罩分离、惯组精振、上面级全系统冷试等试验；
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【DeepTech深科技|民营火箭新战绩！“谷神星一号”成功入轨500公里太阳同步轨道】
图 | “苍穹”40吨液氧/煤油发动机
7 月 ， 完成 “苍穹” 液氧 / 煤油发动机 大范围变工况涡轮泵水力试验、完成 “谷神星一号 / Y1” 先进上面级姿轨控动力系统全系统热试车、完成 “谷神星一号 / Y1” 电气系统全箭发火试验；紧接着 ， “谷神星一号” 全箭与地面设备匹配试验圆满成功 。
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此前 ， 围绕 “谷神星一号” 运载火箭 ， 星河动力已开展几项创新：自主研制低室压、高比冲、高装填比的姿轨控动力系统 ， 实现了减重增效；采用面向低燃料消耗的火箭滚动通道简约控制技术 ， 实现了运载效率大幅提升；首创基于三维实体建模和参数正交化的火箭模态精确预示方法 ， 预示精度提升一个数量级 。
在液体火箭方面 ， 星河动力规划了二级中型液体运载火箭 “智神星一号” ， 主打 LEO 和 SSO 轨道的一箭多星集群发射 ， 其 LEO 4 吨、SSO 2 吨的运力与 “长征二号丙” 大致相当 。
“智神星一号” 是新一代绿色环保可重复使用液氧 / 煤油中型液体火箭 ， 采用与 SpaceX “猎鹰 9” 火箭类似的多发并联先进构型 ， 目前液体火箭已经完成总体设计 。
“苍穹” 液体火箭发动机的推力设定来源于火箭总体设计从上而下的推算 ， 得出 40 吨的黄金推力值 ， 采用 7 发并联可为中型火箭提供 280 吨的足够大的起飞推力 ， 火箭下降回收时开启中间一台发动机经由发动机优异的变推能力提供 ， 足够小的 10 吨级的下降缓冲推力 。
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图 | 星河动力 “苍穹” 液氧 / 煤油火箭发动机及 “边界” 轨姿控动力系统
据介绍 ， “苍穹” 液体火箭发动机是中国第一款、世界第二款面向可重复使用设计的中等推力泵压式液氧 / 煤油发动机 ， 如上图所示 ， “苍穹” 对标 SpaceX “梅林” 系列液氧 / 煤油发动机 ， 该发动机海平面标称推力 40 吨 ， 最大推力 50 吨 ， 真空型真空推力 60 吨 ， 技术水平大致位于 “梅林 - 1C” 与 “梅林 - 1D” 之间 ， 已经完成详细设计和大部件制造 。
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图 | 星河动力主要融资历程
据悉 ， 星河动力的主要业务是打造高可靠、低成本的新一代可重复使用商业运载火箭 ， 从而为全球太空运输产业提供商业发射服务解决方案 ， 以及为太空资源开发提供航天动力 。
在该公司的中期规划中 ， 待 “智神星一号” 中型液体火箭成熟后 ， 将采用一枚 “智神星一号” 与两枚 “智神星一号” 一子级构成 CBC 构型的捆绑式大中型液体运载火箭 “智神星二号” ， 并由 21 台 “苍穹” 发动机提供 840 吨的起飞推力 ， 将 LEO 运力由长二丙的 4 吨提高到长征七号的 14 吨的级别 ， 届时可适用于几乎所有类型商业卫星的发射 。
据星河动力介绍 ， 负责固体火箭总体设计工作的正副总分别来自于航天科工四院和航天科技一院的 80 后专家 ， 在体制内担任国家重点型号的副总师或总师助理 ， 其创始团队及技术骨干来自于航天科技一院（液体及固体火箭总体设计）、航天科技四院（固体火箭发动机设计）、航天科工四院（固体火箭总体设计）和航天科技六院（液体火箭发动机设计） 。
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