sls火箭液体火箭发动机原理助推器进展

第三方登录
美国太空总署(NASA)着手打造历来最大的火箭推进器SLS
用微信扫描二维码分享至好友和朋友圈
NASA正着手打造SLS,可望在1日内由地球载人前往火星。
NASA测试无人直升机,协助探测火星地形。图为构想图。 (神秘的地球报道)以现有技术,人类要前往邻近地球的火星也不易。美国太空总署(NASA)已着手打造太空发射系统(SLS),将是历来最大的火箭推进器,拥有2200万匹马力,即相当于360万磅推力,仅需一日就可以载人抵达火星。 完成后的SLS全高约117米,重294万公斤,比美国自由神像还要高。火箭拥有两个5节推进器和4个RS-25引擎,扣除燃料及其他相关物资,可携带约13万公斤重的物件前往太空。SLS将于3月和明年初接受2次测试,如果测试表现理想,NASA便可以着手筹备SLS在后年首次试飞。 在载人前往火星之前,NASA将继续对火星进行勘探。NASA科学家正在加州测试一款外型如装上旋转翼的正立方体无人直升机,可望比好奇号探测车更有效地探索火星的地形。
跟贴热词:
文明上网,登录发贴
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网易立场。
目前没有跟贴,欢迎你发表观点
图片,文字等缺失或错误
色情,暴力等非法内容
广告,重复文章等垃圾内容
我有话要说美国高调宣传SLS巨型火箭 推力达4000吨 将载人重返月球
关键字:&火箭空间发射系统火箭巨型运载火箭土星5号推力4000吨载人登月航空航天观察者头条头条
美国NASA官方网站昨日(1月16日)发布了其在研的SLS(Space launch system&空间发射系统&)的一组新CG图片,并配发文章称这种巨型火箭将打开人类探索太阳系外空间的大门。文章发表时间恰好在中国进行高超音速飞行器试验后各国舆论沸腾的微妙时刻,有网友称&太空竞赛又回来了&!
NASA发布的SLS巨型火箭发射CG图
NASA炫耀&新玩具&
美国国家航空航天局官方网站昨天发表文章《空间发射系统火箭将执行&跳出盒子&的科学任务》。文章称,NASA正在研制的新型SLS火箭将具备超过此前人类研制最大火箭&土星5号&的运载能力,它的最初型号将在2017年首次发射,其使命是向国际空间站运送人员和物资,改变美国航天飞机退役后无法单独实施载人航天任务的现状。将来它的进一步改进版本将可运送130吨的有效载荷进入近地轨道。
美国NASA昨日发布SLS巨型火箭图片,图中火箭继续沿用经改造的&土星5号&和航天飞机的履带式垂直搬运装置
美国NASA网站今日发表新闻,称SLS火箭发动机试车工作正在紧锣密鼓筹备中,图为一个测试用发动机连接器正被安装到试车台上
NASA已经完成SLS火箭使用的第一个低温燃料储箱,这是历史上直径最大的火箭燃料储箱
此外它也可以执行更多太空探索任务,包括载人登月、无人火星探测等。文章称目前美国已经规划用该火箭实现重返月球的计划以及首次从火星带回岩石样本的任务。文章称,在执行后一项任务时,如果使用现有火箭,需要发射3枚火箭,探测器在太空对接后才能启程前往火星,而SLS只需要一次发射。此外,NASA还对该火箭执行探索柯伊伯带天体(太阳系边缘的一个环带)的任务很有兴趣,甚至还计划用该火箭发射一枚飞行速度超过&旅行者号&的航天器第一次实现从太阳系外观察太阳系的任务(标题中称之为&跳出盒子&的任务)。
有意思的是美国NASA发表关于SLS火箭文章的时机。1月9日,中国首次实施高超音速滑翔飞行器测试,美媒称这是中国对美国的一次赶超。这引起世界舆论哗然,英国《每日星报》甚至用夸张的标题称:&星球大战:中国高超音速导弹以每小时9127英里击败美国&(原标题:STAR WARS: China beats US to testing 9,127mph HYPERSONIC missile carrier)。NASA在这个微妙的时机发布目前正在加速推进新巨型火箭的消息,似乎颇有深意。有网友称&宇宙竞赛又开始了&!
NASA公布的CG图显示的是执行深空探测任务的SLS火箭构型,其头部的整流罩内装有无人探测器
NASA工作人员正在进行SLS火箭级间段组装试验
SLS火箭飞出大气层后抛弃固体助推器CG图
SLS火箭简况
SLS火箭研制计划早在2011年就已经公开,该计划由NASA主持。该火箭的最大特点是最大限度利用航天飞机的技术,其早期型号的发动机使用的也是与航天飞机相同的RS-25D液氢液氧燃料火箭发动机和同样的固体助推器。该系列中最大型火箭起飞时总推力可达880万磅(约合4000吨),相比之下,为阿波罗登月计划研制的此前世界最大火箭&土星5号&的总推力也只有3340吨左右。
美国计划后续再研制取消可回收要求和简化部分结构后的RS-25E/F发动机,可以进一步降低成本,并大幅度提高发动机推力。最终计划研制出可将130吨有效载荷送入近地轨道的型号,这将超过&土星5号&创造的120吨近地轨道运载能力的纪录,成为世界上最大的运载火箭。
美国2011年时公布的SLS火箭CG图,图中显示的是近地轨道载荷70吨的BLOCK1型火箭,它将在2011年升空,执行向国际空间站运送人员物资的任务
SLS火箭将取代土星5号,被视为美国维持太空霸权的象征
为研制新型发动机,从2013年1月起,NASA将部分库存的50年代研制的&土星5号&的F-1型主发动机启封,重新进行燃烧试验并进行拆解研究。由于&土星5号&部分研制资料在火灾中损失,所以NASA不得不用这种方法重新获得F-1发动机的部分数据,并重新学习其中的一些设计方法和工艺原理,希望将其运用在未来的RS-25E/F型发动机上。
SLS火箭系列构型图
SLS火箭部件分解图,这是用于载人航天任务的型号,其近地轨道运载能力为70吨
SLS火箭的涂装极力模仿当年的&土星5号&,让人仿佛回到冷战正酣的70年代初
有观察家指出,SLS火箭实质上并没有采用突破性的新技术,其气动外形、总体布局很大程度上沿袭了&土星5号&的设计,其性能上的进步主要得益于采用成熟的现代技术。某种意义上可以认为,这是一枚运用21世纪的新技术重新设计并大量结合航天飞机技术的&土星5号&。这是这枚火箭能够以较低的成本完成研制的主要因素。2011年时,美国NASA公开的预算情况是该火箭开发成本约180亿美元,从年间每年支出30亿美元。
去年年底前,SLS火箭的电子飞控系统测试实况
据报道,美国最晚在2017年发射第一枚载重77吨的SLS火箭,它将用于执行向国际空间站运送人员物资的任务。此后,美国将研制载重量达到100吨以上的版本,并用它实现&重返月球&的目标,并可能执行无人探测火星并带回岩石的任务。NASA在远期规划中也提到可能用SLS火箭发射&天空实验室2号&(70年代&土星5号&曾发射&天空实验室1号&,这是一个重100吨的空间站),甚至通过发射4枚SLS火箭并将飞船在宇宙中对接后执行载人探索火星的任务(当年也曾计划用&土星5号&实施同样任务)。此外,美军对新型火箭也有浓厚兴趣,计划2020年后开始用SLS火箭执行一些目前尚属保密的军事任务。
请支持独立网站,转发请注明本文链接:
来源:NASA官网
责任编辑:堵开源
&&看完这篇文章有何感觉?已经有人表态
o&最热新闻&o
o&最热评论&o&&&|&&|&&|&&|&&|&
您当前位置:“猎鹰”9号火箭回收技术取得进展 给中国启示&“猎鹰”9号火箭回收技术取得进展 给中国启示来源:&日期:&&美国太空探索技术公司(Space X)近日发射的“猎鹰”9号火箭。
在推迟了多次发射后,美国太空探索技术公司(Space X)近日发射的“猎鹰”9号火箭,成功将“龙”飞船送入飞往国际空间站的轨道。但此次发射更为引人注目之处,在于对火箭进行海上平台软着陆回收试验。遗憾的是,“猎鹰”9号的一级火箭在海上浮动平台上回收时遭遇硬着陆,出现毁损。该公司首席执行官伊隆·马斯克称:“这次回收算不上成功。”
即便如此,马斯克和他的团队多年的坚持依然创造了历史:“猎鹰”9号是世界上第一枚可多次使用的运载火箭,美国太空探索技术公司也成为目前少有的坚持10余年试验火箭回收再利用的私营公司。在马斯克此前在北京的一次对话现场,本报记者曾聆听到这个“太空狂人”对经营该公司所遇困难的内心独白:“源源不断地投资”、“孤独”、“无助”。
令人欣慰的是,该公司近年来在火箭回收中不断取得进步,距成功仅一步之遥。若成功回收,将可以降低99%的发射成本,这其中所蕴含的商业价值是十分惊人的。同时,其背后隐藏的让飞船安全返回地球的崭新方式等,都将对未来深空探索、人类太空旅行甚至定居火星等计划产生重大影响,或将开启一个低成本航天新时代。
?功亏一篑 虽败犹荣
从在10公里范围内着陆到将着陆精度控制在10米内,而且落在一个足球场大小的海上平台上——这就是太空探索技术公司1月10日希望获得的理想结果。不过,伴随着“猎鹰”9号火箭直冲而下的呼啸声以及后来的爆炸声,人类距离首次真正掌握火箭回收技术,还隔着几座山。
在该公司随后公布的一段7秒钟的视频中,“猎鹰”9号火箭第一级在着陆过程中未能保持住垂直下降的姿态,以45度角砸在了海面浮动平台一角,随即发生爆炸。马斯克随后在社交网站上遗憾地表示:“火箭(回落时)虽落上了海上回收平台,但着陆时发生了状况(硬着陆),接近成功,但最终功亏一篑,希望将来一切都好。”
从视频看,此次回收“距离成功就差那么一点点”,因为它成功地将一级火箭砸到了平台上,这其实已经难能可贵了。要知道,“猎鹰”9号的一级火箭有20.3米长,大约有14层楼高,要将它安全降落到约91.4米长、30.5米宽的海上移动平台上,工作人员称,这“就像让你头顶一把扫帚在暴风中保持平衡一样难”。
该公司在分析遥测数据后认为,失利的主要原因是在着陆之前,火箭的栅格翼燃油用完了,导致火箭失控。火箭发动机试图重新点火,但为时已晚,火箭重重撞上平台,残余的燃料和氧气接触发生爆炸。
?回收利用 经济环保
众所周知,一次性运载火箭是在洲际弹道导弹的基础上发展而来的。经过40多年的发展,在发射市场日益激烈的竞争中,一些老型号的一次性运载火箭便显得力不从心了。
此外,随着“卫星编队飞行”等概念的推进,当前宇航发射市场上出现了一些以“小卫星”为主的小型化航天器的宇航发射需求,这些小型航天器并不需要大推力的火箭,只要价格低廉可靠就可满足客户需求。
目前,航天发射成本一直居高不下。平均来看,送1公斤物质上天要花费1万—2万美元,俄罗斯联盟号火箭运送美国宇航员的费用更是一路走高,每个座位要价超过6000万美元。成本高的重要原因之一,在于这些运载火箭都是一次性使用的。
这成为可重复使用火箭发展的重要推力。如果火箭能变成“飞去来器”,可以重复使用,就可以大大降低成本,使人类的航天活动产生质的飞跃。而且,这种“降价”程度绝对让任何人都无法拒绝。拿“猎鹰”9号火箭来说,本报记者在其**查询发现,其发射报价为5650万美元,折合人民币约3.5亿元。其中,推进剂的成本只有20万美元,可见,火箭的导航制导控制、储箱和发动机等部分,才是绝对的大头。据测算,如果能回收并重复使用第一级,可节省资金80%;如果第二级也能回收并重复使用,理论上的发射成本将降至目前的1%。
从长远看,可重复使用的火箭还能使人类探访甚至移居其他星球的梦想成真。英国金斯顿大学火箭实验室主任亚当·贝克尔博士认为,火箭回收将使人类能更大程度地利用太空资源,例如太空太阳能,“还可远征月球,探索、移民火星,甚至飞出太阳系也都有可能。”
此外,可回收火箭还具有环保意义。美国环保组织此前发布一项研究报告称,火箭残骸在地面和水中完全解体后,大量有毒的高氯酸盐残存在土壤和水流中,这对人体健康十分不利。
?顶住压力 持之以恒
据专家介绍,火箭回收技术一般有4种方案:第一种是降落伞垂直下降方案,第二种是动力反推垂直下降方案,第三种是无动力滑翔飞行水平降落方案,第四种是有动力滑翔水平降落方案。早在人类进入航天时代的上世纪60年代,当时的科学家们就开始验证哪种方案更适宜且更廉价。
美国通用动力公司1962年的一项名为“Nexus”项目,可将超过1000吨载荷的火箭送入近地轨道后安然落向大海。但由于研制难度太高,以至于到现在也没人能做出它来。上世纪90年代,航天飞机之父马科斯·穆勒设计了使用气囊辅助降落伞着陆的K-1火箭,最终因资金链断裂而胎死腹中。
到了本世纪,马斯克利用其研制“蚱蜢”垂直起降试验飞行器,不断进行试验。在前几次发射中,他的团队积极试验降落伞回收方案的可能性;不过,数次的失败证明,这种方案有难以克服的短板:无控再入大气层时,火箭还未减速降低到降落伞开伞的速度和高度,第一级就已经被撕碎解体了。最终,“猎鹰”9号火箭尝试用第二种方案——受控垂直降落来完成回收。
与失败的前辈们相比,马斯克最难能可贵之处就是务实和坚持。他曾在去年的北京极客公园创新者峰会上向公众吐露心声说,为了筹钱试验发射,他不断从自己的另一家公司PayPal拿钱,以至于到了最后一次准备发射时,压力太大的他一夜未合眼。幸运的是,那次发射终于成功了。
此后,该项目向着成功不断逼近。2013年,该火箭三次成功点火;去年,该火箭箭体加上了4只着陆腿,并成功将下落速度降到很低,实现了软落水。而如今,该火箭成功地将着陆精度控制在了10米以内。可以说,其距离成功只剩一步之遥。
马斯克透露,该公司还将在今后两周到三周内再次进行火箭海上平台着陆试验;同时在未来12个月内还计划进行12次发射,继续进行尝试。
?他山之石 可以攻玉
要真正实现火箭回收,难点有很多。
据我国航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩介绍,“猎鹰”9号火箭距离成功至少还有四个关卡:其一是火箭的姿态控制。由于火箭的造型细长,落地时稍有偏差就可能侧翻毁坏。其二是火箭发动机要具有推力可调和多次启动的功能,使火箭的速度由初始的1300米/秒减到2米/秒。其三是箭体需要的轻便复合材料。其四是检测维护的简便性。
相对来说,我国的火箭回收技术尚处于探索阶段,但近年来发展迅速。去年6月,中国航天科技集团公司运载火箭研究院宣布,经过4年技术攻关,我国在火箭助推器回收技术上取得阶段性进展。
据介绍,设计人员通过在火箭助推器上安装外形酷似滑翔伞、质地柔软的“翅膀”,在助推器分离后,采用翼伞归航操纵子系统,来实现助推器的定点回收。目前这项技术已基本攻破,正在进行缩比样机验证,后续将搭载飞行试验来验证其可行性。
在一些业内专家看来,“猎鹰”9号火箭对我国火箭回收研究具有很大启示意义。
以发动机为例,其“蚱蜢”验证机主发动机为泵压式液体火箭发动机,可大范围地调节推力。而目前国内液体泵压式火箭发动机尚不具备大范围推力调节能力,其性能参数和相关系统配置在设计之初甚至就没有考虑推力调节的要求。航天专家孙亮表示,这启示我们,必须在现有发动机系统配置基础上开展包括静态特性分析和动态特性分析在内的深入研究,最终提出一个较为合适的调节范围。此外,如果我国以后的可重复使用火箭也采用有动力方式回收的话,适应较高的混合比偏差控制的阀门也将会是发动机设计的一个重点。
目前,中国航天科技集团公司已经在火箭可重复使用技术的两级入轨系统、助推器选择、重复使用、安全回收等方面展开专门研究。有关专家表示,我国的火箭可重复使用技术研究将密切关注“猎鹰”9号火箭的垂直升降技术,步骤则是始于火箭助推器,“然后是一、二子级实现重复使用,之后是整个火箭实现可重复使用”。
应该说,无论是“猎鹰”9号火箭的示范效应,还是发射要求越来越高、发射市场竞争日益激烈的现实压力,抑或是廉价航天、安全航天、深空探索的美好未来,都促使人类加快攻克回收难关,让火箭变成“飞去来器”。对于人类航天来说,火箭回收技术无疑预示着下一个大航天时代的来临。但是,从目前的情况看,要跨入这个时代,我们要做的显然还有很多。
编辑:()美研制3000吨级太空发射系统与月球空间站
[导读]美国宇航局打造太空发射系统(SLS),2017年将进行首次飞行,2021年进行第一次载人飞行,科学家还设计了第二代天空实验室,定点于EML2点上。
腾讯讯(Everett/编译)据国外媒体报道,美国宇航局正在打造全新的太空发射系统(SLS),高度达117米的重型火箭如同一个庞然大物,可将人类送往遥远的小行星和火星,按照SLS火箭研制时间表,2017年将进行首次飞行,而与之配套的猎户座宇宙飞船也正在研发之中,预计在2021年进行第一次载人飞行。到目前为止,NASA和波音公司将合作研发太空发射系统的核心段。根据波音公司太空探索项目主管约翰介绍:“目前该计划已经提前,这款可媲美土星五号的火箭工程有了令人难以置信的进展。”太空发射系统(SLS)正在研制中,其将是NASA未来深空探索的主力 SLS火箭助推器使用了航天飞机的固体燃料发动机,设计理念是依据现有硬件打造出推力强大的火箭,同时降低工程风险,可较快获得新型运载工具。此外,工程师还为太空发射系统设计了不同推力级,可根据任务要求选择不同推力大小的火箭。美国宇航局希望太空发射系统与猎户座飞船组合,形成行星际航行的能力。除了太空发射系统,NASA科学家还设计了第二代天空实验室,其类似与20世纪70年代的第一代天空实验室空间站。第二代天空实验室将定点在EML2点上,其位于月球的另一侧平动点,距离地球44万公里,显然也需要太空发射系统提供强大的运载能力。这里将被开发成前往火星的轨道基地。第二代天空实验室内部空间将更大,初步设计结果是使用直径8.5米的轨道舱,提供495立方米的内部空间,为宇航员创造更大的活动空间,这将是人类在月球轨道外建造的第一个太空栖息地,其意义将大于国际空间站。建造深空前哨站将是人类宇航史上的重要步骤,不仅可以作为登月前的落脚点,也可以为深空观测任务服务,比如定点在更遥远轨道上的太空望远镜需要维修时,就可以利用月球轨道基地作为补给站。第二代天空实验室也需要后续的补给,因此太空发射系统可胜任这项任务,建设月球前哨基地和补给工作都可以由SLS火箭完成。
[责任编辑:quarkqiao]
您认为这篇文章与"新一网(08008.HK)"相关度高吗?
还能输入140字
Copyright & 1998 - 2015 Tencent. All Rights Reserved
还能输入140字

我要回帖

更多关于 rd120液体火箭发动机 的文章

 

随机推荐