補燃循環先進上面級過氧化氫/煤油渦輪泵研制

王偉光，陳　暉，陳　煒，杜玉潔

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

補燃循環先進上面級過氧化氫/煤油渦輪泵研制

王偉光，陳暉，陳煒，杜玉潔

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

過氧化氫/煤油渦輪泵用于35 kN補燃循環先進上面級發動機，由過氧化氫泵、煤油泵和渦輪組成，采用渦輪偏置的單軸布局結構。過氧化氫泵為典型的帶誘導輪離心泵形式。基于超低比轉速及轉子動力學方面的考慮，煤油泵采用了部分流泵形式。為了解決軸向力平衡問題并獲得較高的效率，渦輪采用了低壓比小反力度方案。通過材料與工作介質的相容性研究，總結了一整套可操作性強的過氧化氫泵零件相容性評價準則、選材以及零件鈍化處理工藝等技術。對渦輪泵聯試和發動機熱試車情況進行了分析，并提出了后續研究的重點方向。

過氧化氫泵；煤油泵；渦輪泵；上面級發動機

0　引言

在二戰末期，德國首先將過氧化氫應用于火箭發動機。之后，英國、美國、蘇聯研制了許多過氧化氫/煤油系列發動機，其中最為知名的是“Gamma”系列［1-2］、“AR”系列［3］以及“RD-510”系列［4］發動機。在六十年代以后，過氧化氫在雙組元發動機中的地位逐漸被液氧和四氧化二氮取代。但近年來由于技術的發展以及環保的要求，情況有了變化。過氧化氫/煤油發動機再次被設計出來并且進行了使用。例如：ARRE發動機和TR108發動機［5］，在國內，35 kN推力的先進上面級補燃循環發動機由于采用了過氧化氫/煤油作為推進劑，使用的過氧化氫濃度為90%，高性能及可多次啟動的特點使其具備了長期在軌工作能力。……