张晗翌 刘润泽

综述·专稿

氢氧发动机喷管制造技术发展

张晗翌刘润泽

（1.中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室，北京 100076；2. 北京锐影医疗技术有限公司，北京 100089）

以氢氧发动机喷管为主，综合分析了国外氢氧发动机喷管制造技术发展现状，包括美国SSME发动机、日本LE-7发动机的纵向管束式、欧洲航天局“火神”1/“火神”2发动机的螺旋管束式、以及俄罗斯RD-0120发动机等的铣槽式，单壁结构的喷管结构简单，在氢氧发动机上也有应用。最后介绍了正在研究的火箭喷管快速制造技术，如内衬成形的同轴送粉激光沉积增材制造技术和电弧熔丝增材制造，加工冷却通道的磨料水射流铣削技术，以及用于封合冷却通道的激光熔丝技术等。

喷管；钎焊；激光焊；增材制造

1 引言

喷管是发动机的重要组件，负责控制热气的方向和膨胀，这些热气从燃烧室排出，经过喉衬部分膨胀并加速，为发动机产生推力。喷管的结构设计、材料选择及加工工艺都会直接影响发动机的整体性能。美国和俄罗斯两个航天强国在最初的火箭发动机研制中，喷管的设计与制造就走了两条完全不同的道路，美国航天工业在燃烧室和喷管的制造上选择了锥管钎焊成型的管束式结构，而俄罗斯采用的是铣槽式结构。从理论上讲，锥管形成的冷却通道比铣槽结构的质量要少，但制造工艺复杂。目前氢氧发动机喷管的结构形式主要分为管束式结构、铣槽式结构和单壁结构。其中，管束式又分为纵向管束式和螺旋管束式。……