美國完成新型火箭發(fā)動機(jī)分級燃燒試驗(yàn)
[每日技術(shù)新聞網(wǎng)2006年7月19日報(bào)道] 7月12日，在NASA斯坦尼斯航天中心進(jìn)行了一次液體火箭發(fā)動機(jī)分級燃燒試驗(yàn)，標(biāo)志著美國獲得了又一里程碑式成就。發(fā)動機(jī)百分百穩(wěn)定運(yùn)行，首次驗(yàn)證了火箭的主級性能。
發(fā)動機(jī)循環(huán)演示器被稱為“集成動力演示器”(IPD)。這是一種地面演示器發(fā)動機(jī)，結(jié)合了最新的火箭發(fā)動機(jī)推進(jìn)技術(shù)。IPD計(jì)劃已經(jīng)完成了26次試驗(yàn)中的21次，截至到最新百分百動力水平試驗(yàn)，共穩(wěn)定運(yùn)行了300秒。
IPD發(fā)動機(jī)是在美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室的計(jì)劃指引下，NASA馬歇爾航天飛行中心的技術(shù)指導(dǎo)下，由普·惠公司和Aerojet公司共同設(shè)計(jì)、研發(fā)并完成試驗(yàn)的。此項(xiàng)技術(shù)旨在達(dá)到“集成高發(fā)射火箭推進(jìn)技術(shù)”計(jì)劃和NASA“探索技術(shù)發(fā)展”計(jì)劃的目標(biāo)。
此項(xiàng)發(fā)動機(jī)技術(shù)是在美國首臺全流量、分級燃燒(FFSC)循環(huán)演示器中使用液氧、液氫燃料，可產(chǎn)生113400千克(250000磅)的推力。這是一個(gè)可重復(fù)使用的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，可以進(jìn)行200次飛行，具有高性能、長壽命的技術(shù)特點(diǎn)及材料保障。
FFSC循環(huán)使用一個(gè)富油預(yù)燃器驅(qū)動燃料渦輪泵，一個(gè)富氧化劑預(yù)燃器驅(qū)動氧渦輪泵。由于所有推進(jìn)劑在預(yù)燃器中燃燒，因而會產(chǎn)生比常規(guī)分級燃燒循環(huán)更大的流量驅(qū)動渦輪。
額外動力能夠降低渦輪溫度且減小壓力，從而延長渦輪壽命，這也是可重復(fù)使用火箭發(fā)動機(jī)的一大關(guān)鍵因素。
此外，氧化劑渦輪中使用富氧化劑氣體和在燃料渦輪中使用富油氣體，就不需要為渦輪泵提供復(fù)雜的推進(jìn)劑密封。從而提高發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
取得百分百動力水平的成績是試驗(yàn)IPD發(fā)動機(jī)的一項(xiàng)主要里程碑。通過IPD開發(fā)出的新技術(shù)將有助于實(shí)現(xiàn)太空探索愿景，使人類重返月球并登陸火星及以遠(yuǎn)星球。
該計(jì)劃由美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室管理；NASA馬歇爾航天飛行中心提供技術(shù)支持；普·惠公司為系統(tǒng)集成商，并提供燃料渦輪泵、氧化劑渦輪泵、主噴射器、主燃燒室、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和其它發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部件；Aerojet公司提供燃料和氧化劑預(yù)燃器，噴嘴和燃料預(yù)先混合器；NASA斯坦尼斯航天中心負(fù)責(zé)試驗(yàn)運(yùn)行并提供試驗(yàn)設(shè)備。
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