TQ‑12 — рідинний ракетний двигун китайської приватної компанії LandSpace (藍箭航天, Blue Arrow Space). Це один з двигунів нового покоління, що працюють на парі рідкий кисень + рідкий метан (LOX/CH₄, methalox). Двигун був розроблений для використання у стартових та вакуумних варіантах тяги, і призначений для багаторазового або хоча б повторюваного використання у майбутньому. Він застосовується у носієві ZhuQue‑2 (Чжуцюе‑2, ZQ‑2).
Історія розробки
LandSpace почала роботу над TQ‑12 приблизно у 2017 році.
У травні 2019 двигун був зібраний повністю та пройшов перші випробування гарячим включенням (hot‑fire tests).
У липні 2019 двигун пройшов тест на повну тягу (100 %) протягом 100 секунд.
У жовтні 2019 відбувся тест змінної тяги (throttle test) на 200 секунд — покриття усього часу, який двигун має працювати під час польоту першої ступені.
До середини 2022 вже було виготовлено десятки екземплярів двигуна TQ‑12 (37 двигунів за одним із джерел), з сумарним часом гарячих випробувань понад 20 000 секунд.
Конструкція і технічні характеристики
| Параметр | Значення |
|---|---|
| Тип / цикл | Газогенераторний цикл (gas‑generator cycle) |
| Паливо / окисник | Рідкий метан (CH₄) / рідкий кисень (LOX) |
| Камера згоряння | Одна камера (для стандартної версії), існують варіанти з вакуумною насадкою (vacuum‑optimized) |
| Тиск у камері | ~10.1 МПа |
| Співвідношення змішування (oxidizer/fuel) | Біля 2.9‑3.0 за деякими джерелами |
| Ступінь розширення насадки (nozzle ratio) | ~45 у вакуумному варіанті насадки; для стандартної — нижче. |
Продуктивність (тяга і ефективність)
| Умови | Тяга / імпульс |
|---|---|
| На рівні моря | ~658 kN (~67 тонн‑сили) |
| Вакуумна насадка (вакуумний режим) | ~785 kN (~80 тонн‑сили) |
| Удосконалена версія TQ‑12A | Тяга зростає приблизно на 9 % порівняно з базовою; також збільшений імпульс та зменшена вага (~100 кг) |
| Витрата / ісп / ефективність | Ідеальний питомий імпульс у вакуумі ~337 с; на рівні моря ~284.5 с |
Використання
ZhuQue‑2: перша ступінь використовує чотири стандартні TQ‑12 двигуни на старті; друга ступінь — один двигун з вакуумною насадкою TQ‑12 або вдосконалена версія.
Перший політ ZhuQue‑2 був 14 грудня 2022 року; стартова секція з TQ‑12 відпрацювала штатно, але друга ступінь зазнала відмови через двигуни-верньєри (TQ‑11).
Наступні запуски ZhuQue‑2 (2023, 2024) успішні; двигун підтверджує свою працездатність як ключова складова носія.
Особливості, переваги та виклики
Переваги:
- Methalox-паливо: метан має кращий питомий імпульс ніж керосин, менше засмічення, менше відкладень, більш сприятливий для потенційної багаторазовості.
- Приватна розробка в Китаї: TQ‑12 — один з перших двигунів такого класу, що створені приватною компанією та вийшли на фактичне випробування і польоти.
- Випробування на змінну тягу (throttling), довга тривалість роботи (до ~200 сек) — що важливо для першої ступені.
Виклики / обмеження:
- Базова версія не має надто високого тиску в камері порівняно з передовими staged combustion methalox або турбонасосними багатосекційними двигунами високої ефективності.
- Багаторазовість ще не підтверджена на рівні кількох запусків із поверненням чи багаторазовим використанням кожного двигуна; хоча заяви про проектовану багаторазовість є.
- Вакуумна версія насадки має іншу геометрію, що додає складності виробництву та інтеграції.
Порівняння з конкурентами
TQ‑12 — серед двигунів methalox середньої тяги; порівнювані за класом з такими двигунами, як BE‑4 (Blue Origin) або інші приватні розробки methalox у США.
Не досяг таких величин тяги чи питомого імпульсу як найпотужніші methalox‑двигуни на стадії розвитку (наприклад Raptor від SpaceX), але є конкурентоздатним у сегменті приватних носіїв, середніх або важких для Китаю.
Стан на зараз та подальший розвиток
Версія TQ‑12A: вдосконалена модифікація, з ~9 % більшим тяговим зусиллям, зменшеною масою, поліпшеними показниками питомого імпульсу.
Компанія LandSpace розглядає можливість майбутньої багаторазовості носіїв (reusable launch vehicles), і роботу над двигунами, здатними до повторних запусків / регенерації. TQ‑12 має важливу роль у цих планах.