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楼主: cmj9808
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[发动机] 美国下一代液氧甲烷发动机:BE-4完成全推力试车

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楠宫晓风vn 发表于 2014-9-2 14:44 | 显示全部楼层
topzdx 发表于 2014-9-2 14:16
在这里请教一下网上说的美用海水制碳氢燃料,是真的技术(方案)还是4月1日的花招(不少资料时间是4月), ...

这个本来就是祖布林火星直击提出的方案,地球携带液氢,与火星大气中的二氧化碳通过萨巴蒂尔反应生成水和甲烷,水电解,氢气继续参与反应,氧气储存。
这个是电解海水以及使用海水溶解的二氧化碳,一个原理。
 楼主| cmj9808 发表于 2014-9-17 18:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 cmj9808 于 2014-9-17 18:19 编辑

ULA选择Blue Origin协助开发RD-180替代引擎,明天凌晨00:30召开新闻发布会。
这两天是头条不断啊
The source, who spoke on condition of anonymity, said the announcement would position ULA to develop an engine with Blue Origin to potentially replace the Russian-made RD-180, which currently powers ULA's workhorse Atlas 5 rocket but faces an uncertain future as tensions with Russia rise.

http://www.spacenews.com/article ... -rd-180-replacement
黑与白 发表于 2014-9-17 18:59 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2014-9-17 18:18
ULA选择Blue Origin协助开发RD-180替代引擎,明天凌晨00:30召开新闻发布会。
这两天是头条不断啊

难道这是已经确定了蓝源来开发引擎了?他们有什么看家技术吗?
schlieffen 发表于 2014-9-17 19:35 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2014-9-17 18:59
难道这是已经确定了蓝源来开发引擎了?他们有什么看家技术吗?

又是一款甲烷液氧引擎,现在甲烷成时髦了,人人都要参合一脚
 楼主| cmj9808 发表于 2014-9-18 07:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 cmj9808 于 2014-9-18 13:43 编辑

答案揭晓:Blue Origin的液氧甲烷引擎BE-4,推力550,000lbs,已经秘密开发了3年,可在4-5年内完成开发工作,进度远超AerojetRocketdyne的paper engine AR-1。
Blue Origin has already completed three years of development on the BE-4 engine.

"It's 550,000 pounds of thrust, it has a very low recurring cost and low life cycle cost," Bezos said. "Cost to space is a very important factor, so basically cost and reliability are the two driving factors. It's (fueled by) liquefied natural gas, it's reusable and it's built, tested, designed and engineered 100 percent in the United States."

有趣的是BE-4采用富氧补燃循环,和SpX的Raptor采用了截然不同的技术路径
Blue Origin's engineering team, based in Kent, Wash., and at a test facility in West Texas, has tested sub-scale components of the BE-4 engine, including elements of its oxygen-rich preburner and staged combustion testing of the preburner and main injector assembly, according to a fact sheet.

Next up will be tests of the engine's turbopump and main valves.

Blue Origin also completed construction of an engine test stand in West Texas to accommodate up to a million pounds of thrust.

Full-scale engine testing should begin in 2016, with a first flight of the BE-4 engine in 2019, ULA said in a press release.
be4engine_400378.jpg
http://www.spaceflightnow.com/ne ... rigin/#.VBoZ9WIaySM
suxiaolang 发表于 2014-9-18 08:36 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2014-9-18 07:42
答案揭晓:Blue Origin的液氧甲烷引擎BE-4,推力550,000lbs,已经秘密开发了3年,可在4-5年内完成开发工作 ...

spacex用的是什么?我记得好像也是富氧补燃

点评

Raptor是全流量补燃循环。  发表于 2014-9-18 08:56
cjdam2003 发表于 2014-9-18 08:41 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2014-9-18 07:42
答案揭晓:Blue Origin的液氧甲烷引擎BE-4,推力550,000lbs,已经秘密开发了3年,可在4-5年内完成开发工作 ...

富氧补燃,这个很高大上,不过蓝源有这么厉害?我还以为贝索斯也就玩玩
Lsquirrel 发表于 2014-9-18 09:15 | 显示全部楼层
suxiaolang 发表于 2014-9-18 08:36
spacex用的是什么?我记得好像也是富氧补燃

Raptor是更高大上的全流量分级燃烧循环的液氧甲烷发动机
纸飞机 发表于 2014-9-18 13:35 | 显示全部楼层
全流量要双预燃室双涡轮泵,这个价格会比较高
看图的话,这个BE-4是同轴泵,可能是为了控制成本吧
shaolin1254 发表于 2014-9-18 19:39 | 显示全部楼层
航空喷气·洛克达因公司建立先进烃燃料推进研究办公室
新闻发布时间:2014-09-18
[据美国雅虎新闻网2014年9月16日报道] 美国通用集团所属航空喷气·洛克达因公司9月16日宣布建立“先进烃燃料推进研究办公室(AHPDO)”,专注于为美国研制一种21世纪的先进烃火箭发动机并集成该公司现有的烃推进技术和研究成果。该办公室的研究工作将包括代号为AR1的先进大型烃火箭发动机,美国国家航空航天局(NASA)先进助推器工程验证风险降低项目、美国空军烃助推技术研究项目,以及包括该公司小推力“班塔姆”发动机在内的研究和发展工作。

  AHPDO的目标是通过将21世纪以来在材料、制造和工程领域的近期突破和航空喷气·洛克达因在先进烃大型火箭发动机方面的先期工作结合在一起,研制具有全球竞争力的新一代烃火箭发动机。现代发动机循环、新材料和先进的增材制造技术是该办公室关注的关键领域。AHPDO的目标是研制低成本、高性能和高可靠的火箭发动机。

  AR1发动机的快速研制和鉴定对于AHPDO来说至关重要。AR1是完全由美国设计、研制和生产的烃火箭发动机,旨在用于为美国现在和未来的国家安全航天运载火箭提供动力。AR1被认为为美国发射服务提供商提供了一种催化剂,使其在全球商业发射服务市场上更具竞争力。AR1的设计要求是经济可承受、可靠和高性能。

  AHPDO办公室将整合分布在航空喷气·洛克达因公司不同地点的AR1研发和生产活动。该公司位于洛杉矶、萨克拉门托和加利福尼亚的设施为研制AR1提供国内最先进的大型火箭发动机工程和专业化制造技术。航空喷气·洛克达因在佛罗里达西棕榈海滩的增材制造和集成工厂将支持AR1的研制。该公司在斯坦尼斯的设施将用于AR1发动机的最终组装,AR1最早将于2017年开始进行测试。此外,主推进系统的最后组装将与该公司战略工业伙伴共同在阿拉巴马的迪凯特进行。

  AR1火箭发动机是自2013年6月美国两家顶级火箭推进企业航空喷气和普·惠洛克达因合并以来研制的第一种先进的大型烃液体火箭发动机。通用集团总裁和首席执行官斯科特·西摩尔(Scott Seymour)说:“建立新的AHPDO的目标无异于是美国火箭发动机发展的一次复兴。AHPDO将整合航空喷气·洛克达因庞大的研发和生产能力,为美国研制一种经济可承受地世界级烃发动机。”

  AHPDO的所在地是阿拉巴马州的亨茨维尔。选择这里的原因是该地区拥有强大的研制能力,同时与有关重要政府部门、私营企业和组织毗邻。位于亨次维尔的其他国家先进液体火箭发动机研制活动包括,航空喷气·洛克达因的合作伙伴Dynetics公司正在开展NASA的烃火箭发动机关键部件风险降低研究;重要的战略伙伴泰莱达因·布朗工程公司提供重要的制造能力;火箭推进系统国家研究所也在开展相关研究工作。(中国航天系统科学与工程研究院 陈杰)
责任编辑:


http://www.space.cetin.net.cn/in ... 00&recno=101076

原文:
http://www.rocket.com/article/ae ... t-office-huntsville
liao68811 发表于 2014-9-18 21:09 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2014-9-18 07:42
答案揭晓:Blue Origin的液氧甲烷引擎BE-4,推力550,000lbs,已经秘密开发了3年,可在4-5年内完成开发工作 ...

富氧补燃用在这意义不大,甲烷积碳并不严重;老美是否直接借鉴RD-180也未可知。
wsl2005 发表于 2014-9-18 21:35 | 显示全部楼层
http://www.space.cetin.net.cn/index.asp?modelname=new%5Fspace%2Fnews%5Fnr&FractionNo=&titleno=XWEN0000&recno=101071

蓝源公司BE-4液氧/甲烷火箭发动机事实卡

新闻发布时间:2014-09-18

  [据美国抛物线弧网站2014年9月17日报道] 美国联合发射联盟(ULA)与蓝源公司签订合作协议共同研制BE-4液氧/甲烷火箭发动机。该发动机的基本情况如下:

  美国国产发动机:BE-4是一种由蓝源公司研制的美国国产富氧分级燃烧循环液体火箭发动机,采用液氧/甲烷推进剂,海平面推力为247.5吨。

  全部由商业伙伴投资:BE-4的研制由私营企业投资。ULA与蓝源公司合作发展BE-4并确保其适用于联合发射联盟的下一代运载火箭,满足未来的商业需求和美国空军的“渐进一次性运载火箭”计划需求。BE-4设计降低成本,采用先进的设计和制造技术。

  建造设施和正在进行的试验:为了支持研制BE-4,蓝源公司已经建造了专门用于液化天然气(甲烷)的试验设施,能够进行快速测试。该设施于2014年5月投入使用,能够测试450吨以上的推力水平。BE-4发动机部件试验正在蓝源试验设施进行。截至目前的试验包括缩比富氧预燃器研制试验,预燃器的分级燃烧试验以及主喷注器组装。下一个主要的研制里程碑将是测试涡轮泵和主阀。全尺寸发动机测试计划在2016年进行。

  甲烷发动机将提高经济可承受性和重复使用能力:与煤油等其他推进剂不同,甲烷拥有贮箱自增压特性,可以不使用成本高昂且复杂的增压系统,如氦增压系统。甲烷具有低成本特性,能够扩展发动机研制试验计划内容。未来甲烷的气态特性将简化与运载火箭组装前的发动机净化过程,提高重复使用操作性能和安全性能。

  以BE-3发动机为基础:蓝源公司近期还完成了BE-3液氧/液氢火箭发动机的研制试验,BE-3的海平面推力为49.5吨。BE-3是自RS-68发动机之后,美国十余年来设计用于生产的第一种全新的液氧/液氢发动机。BE-3具备高性能、低成本和重复使用性能,适用于火箭助推器、上面级和空间飞行器的动力系统。(中国航天系统科学与工程研究院 陈杰)

黑与白 发表于 2014-9-18 22:07 | 显示全部楼层

可以看到蓝源已经有了完善的大型引擎测试设施

7812911_orig.jpg
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cjdam2003 发表于 2014-9-18 22:30 | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2014-9-18 13:35
全流量要双预燃室双涡轮泵,这个价格会比较高
看图的话,这个BE-4是同轴泵,可能是为了控制成本吧

不过全流量涡轮温度低,也不见得就会增加成本,纯技术路线不同而已
 楼主| cmj9808 发表于 2014-9-18 23:20 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2014-9-18 22:07
可以看到蓝源已经有了完善的大型引擎测试设施

近来崛起的NewSpace呈现三大特点:1)垂直整合,箭体引擎自产自销;2)液氧甲烷+自生增压+3-D打印(喷注器及其他);3)在德克萨斯拥有自己的测试场。
纸飞机 发表于 2014-9-18 23:34 | 显示全部楼层
cjdam2003 发表于 2014-9-18 22:30
不过全流量涡轮温度低,也不见得就会增加成本,纯技术路线不同而已

富氧的天然气不会比富氧煤油的设计高多少,600-700K就够
全流量的话,富燃那边温度未必低
黑与白 发表于 2014-9-18 23:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 黑与白 于 2014-9-19 00:00 编辑
cmj9808 发表于 2014-9-18 23:20
近来崛起的NewSpace呈现三大特点:1)垂直整合,箭体引擎自产自销;2)液氧甲烷+自生增压+3-D打印(喷注 ...

一直没太把BO当回事,没想到他们已经取得了巨大成就,抓住这个机会也是合情合理的
zhang 发表于 2014-9-19 01:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhang 于 2014-9-19 01:27 编辑

黑与白 发表于 2014-9-18 22:07
可以看到蓝源已经有了完善的大型引擎测试设施

哪里弄到的图?这个 test stand 的规模看来太小,无法测试 BE-4 的整机。参考 BE-3 的测试设施,发动机垂直安装,规模远大于这个。

http://www.blueorigin.com/media/ ... rogen-rocket-engine


                               
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jsc2013e097067_nr_30_4674_3116.jpg
黑与白 发表于 2014-9-19 09:06 | 显示全部楼层
zhang 发表于 2014-9-19 01:22
哪里弄到的图?这个 test stand 的规模看来太小,无法测试 BE-4 的整机。参考 BE-3 的测试设施,发动机 ...

那是BO官方图,那个设施能测试450吨的发动机,是今年刚建好的BE-4发动机或未来发动机大型测试设施
 楼主| cmj9808 发表于 2014-9-19 13:37 | 显示全部楼层
Ed Kyle @NSF找到的一篇文章或许可以解释为什么BE-4选择了富氧循环:降低燃料泵出口压力,但是代价是要损失~10s比冲,
The conceptual ’SE-12’ methane engine of DLR-SART uses the same engine cycle as the RD-180.Previous studies (e.g. [3]) have shown that such asingle shaft turbopump arrangement is feasible for a methane engine.

In contrast, simulations have shown that a fuel-rich staged combustion cycle is not feasible under realistic assumptions for an engine with such high combustion chamber pressure. The fuel pump exit pressure would have to be well beyond 100 MPa to keep the TET at a reasonable value.

PS:SpX想鱼与熊掌兼得,于是选择挑战全流量分级燃烧
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