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23-04-10 12:00 微博认证:科学科普博主

【天龙二号所用煤基航天煤油原料成本约4500元/吨】“烧煤”的天龙二号,是世界首次采用煤基航天煤油作为燃料飞行的液体运载火箭,我国作为全世界唯一掌握煤基航天煤油并实现产业化的国家,天龙二号的首飞任务肩负着航天事业“先锋队”的使命。

天龙二号的成功飞行标志着我国煤基航天煤油从研制到工程应用的巨大跨越,为后续交付国家长征五号、长征七号等新一代运载火箭的飞行使用奠定了基础。

我国能源结构为“富煤贫油少气”,目前世界主流航天煤油主要为石油基航天煤油。随着我国新一代运载火箭陆续替换及投入使用,火箭煤油用量正在逐步增加。依据我国现有能源结构及政策指引,发展煤基航天煤油成为当前国家重要的能源战略。

低级煤是制取煤基航天煤油的主要原料,我国总储量约为5000亿吨,资源丰富并容易获取。低级煤通过煤焦油全馏分加氢技术,生产的煤基特种燃料具备比重大、高体积热值、高热沉、高热安定性、低硫、低氮、低芳烃、低凝点等“一大三高四低”优异特性;煤基航天煤油经过深度加氢的油品制成,在加氢过程中,芳烃被逐渐饱和,硫、氮、氧也得以脱除,纯净的煤油对发动机和油路系统提供更好保护,不易结焦、不易积碳。煤焦油原料成本约4500元/吨,煤基航天煤油较传统煤油价格大幅度降低。

值得一提的是,根据液氧/烃燃气发生器的碳烟生成问题开展的混合比为0.2~0.6,室压为5~11.5MPa范围内的大规模试验研究结果表明:碳烟沉积速率主要受混合比影响,受压力的影响很小;当混合比低于0.4时,液氧/煤油、液氧/丙烷、液氧/甲烷推进剂组合的积碳程度均不明显。

天兵科技自主研制的TH11富氧补燃循环发动机和TH-12发生器循环发动机在设计方案上规避了积碳问题,并经过多次地面试验考核,为天龙系列运载火箭的重复使用奠定了坚实的基础。

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