【YF-102成为“八年九机”规划中首型上天的发动机】今日首飞成功的天龙二号运载火箭,其一级所用发动机,是由航天六院研制的液发-102 (YF-102) 开式液氧煤油发动机。直接向体制单位采购现成的货架产品,是天兵科技能够只用2年半时间快速、高效地交付一枚天龙二号火箭的原因之一。同时,这也帮国家队验证了新型发动机的实际飞行性能,让YF-102成为了六院“八年九机”规划中首型上天的发动机,不可谓不是两全其美的好事[哈哈][哈哈]
作为我国首款开式煤油机的YF-102有何特点呢?对比图1天龙2一级所用YF-102与图2长五助推所用YF-100两者的尾焰,可以发现YF-102拥有一个高压补燃循环煤油机YF-100所没有的显著特征:燃气发生器废气管所排放的黑色“尾气”!
燃烧不完全、会排放废气,是开式发动机比冲往往低于补燃/闭式等循环方式发动机的原因。不过,开式机具备价格便宜的巨大优势,使其热度不减,应用十分广泛,典型例子如我国老长征毒发YF-20系、SpaceX猎鹰9煤油机梅林-1D。
然后来看看YF-102发动机的具体性能:大量采用3D打印技术,海平面推力可在620kN至835kN之间订制,海平面最大比冲≥275s,最大推重比≥130,单机高2.178m,泵前摆最大摆角6度,现役固定型YF-102起动次数一次,可在3.35m直径箭体上实现5机布局。
天龙二号首飞箭所采购定制3台的YF-102,应该就是海平面推力最小的620kN(63吨)版本,3×63吨级YF-102的动力方案,刚好满足天龙二号起飞推力190吨的设计要求(起飞质量约150吨,起飞推重比约1.27)!
而如果选择推力更高的YF-102,或发动机台数再增加(理论最多可装5台),那么结果就是推重比过大,飞行过载超限,燃料消耗过快,与总体设计背道而驰,并且所需成本也更高,妥妥的浪费资源,反倒不是什么好事[awsl][awsl]
话说回来,YF-102对于天兵科技来说,终归只是“快省”的过渡之举,未来,天龙二号的一级如果能换装比冲更高的“天火”发动机,运力或还有显著提升空间。而规划中的天龙三号系列火箭,也确定将采用性能更强的“天火-12”发动机。
