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新一代无毒单组元硝酸羟胺发动机

单位名称 上海空间推进研究所 大赛年份 2021年
大赛届次 第16届 奖项 入围奖
发明人姓名 邱鑫 刘建盈 林庆国 叶胜 白梅杉 刘俊 姚天亮 刘川
技术领域 机械制造与自动化,重大装备
应用行业 航天
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
新一代无毒硝酸羟胺(HAN)发动机具有推进剂无毒、无污染、性能高和系统易维护、易重复使用、操作成本低等突出优点,是替代目前广泛使用的剧毒致癌肼类发动机的新一代单组元火箭发动机,可在我国新一代长征系列运载火箭(XX-5和XX-6等)、新一代XXXX运载火箭、新一代XXXX飞船、XXXX卫星等航天器上广泛应用。由于推进剂无毒,该技术很容易推广应用于有动力需求的相关民用领域。因此,HAN发动机技术是在满足军民领域应用的同时也推动社会绿色环保进步的先进火箭动力技术。上海空间推进研究所自上世纪九十年代就开始了HAN火箭发动机研究,是国际上最早开展无毒环保HAN基火箭发动机研究的单位之一,并先于美国、欧洲、日本、俄罗斯等国率先在国际上成功实现了工程应用。无毒HAN发动机采用工程热力学、化学工程、材料力学和结构力学等原理和方法,突破了长寿命高可靠HAN发动机、新结构发动机的生产与装配工艺、高分解活性HAN基推进剂配方及其与耐高温催化剂的匹配性等十余个关键技术和工程难题,逐步完成了从原始概念到原理样机、工程样机和型号产品的全流程、全周期的自主创新研发。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
新一代无毒HAN发动机技术特点主要有:1)推进剂无毒无污染,可以最大程度保障相关操作人员的身体健康,且环境友好;2)HAN基推进剂性能比肼类推进剂高,可以减小推进剂贮箱的体积和重量;3)可提高飞行器的使用维护性,缩短发射周期;4)可以降低操作成本。促进科技进步的作用和意义主要有:1)使用HAN火箭发动机可实现我国新一代运载火箭(如XX-5、XX-6等)“全箭无毒化”和综合性能的升级换代,用于飞船、卫星、深空探测器中可实现其它航天姿轨控动力的无毒化,具有重要意义;此外,航天器使用HAN基推进剂替代剧毒致癌的肼类推进剂,可最大程度保障相关操作人员的身体健康,避免泄露对环境造成污染,且可显著缩短全流程工作周期以及节约操作成本;2)HAN火箭发动机属国内独立自主研发并拥有全部知识产权,同时带动了我国铱铑铂铌等耐高温抗氧化材料及涂层、高活性多金属催化剂、多组分复合推进剂等材料工艺基础工业的发展;3)绿色无毒HAN发动机作为颠覆性技术,将会对航天技术的设计和应用理念产生革命性的变化。
项目进展阶段 小批量试用
备注