德国政府签订合同 携手航天初创公司Polaris开发Linear AeroSpike太空引擎

德国政府签订合同携手航天初创公司Polaris开发LinearAeroSpike太空引擎传统的火箭可以很容易地以其钟形喷嘴辨识,这些喷嘴加速了从燃烧室中射出的热气。这是一个非常成功的设计,一个世纪以来变化不大,但它仍然有很多需要改进的地方--特别是因为化学火箭的运行已经接近其理论极限。作为一个替代方案,工程师们自1950年代以来一直在研究LAS,从旧的塞式喷嘴发动机发展而来,AeroSpike发动机的想法是,它沿用传统的火箭喇叭口喷嘴,但切掉它的一边。传统钟形火箭喷嘴的工作原理是通过控制推进剂气体的膨胀来加速其速度。它是通过喇叭口的几何形状来实现,并为特定的环境空气压力设计。这就造成了一个问题,因为空气压力随着海拔高度的变化而变化,这意味着为海平面设计的火箭在上升过程中会失去效率。这就是多级火箭的一个原因。在更高的高度,助推器需要一个不同的火箭发动机。即使它是用于升空的同一引擎,上面一级的引擎也需要一个不同的喇叭口配置来处理压力的差异。AeroSpike的解决方案是,一侧具有与钟形喷嘴相同的横截面,而另一侧是开放的,顶部是燃烧室,当热气离开燃烧室时,AeroSpike只包裹一侧,而另一侧的空气压力则取代了缺少的钟形截面的位置。如果配置得当,AeroSpike将在海平面上以最佳状态工作。随着它的上升和气压的下降,虚拟的钟形喷管会膨胀,以时刻保持发动机的效率。这使工程师们有机会建造一个与传统发动机一样高效的发动机,可以从地面到太空工作,而且更简单、更小、更轻。这意味着释放出更多的空间和重量,以获得更多的燃料和提升更大有效载荷的能力。这也意味着飞船具有更大的高度上限、范围和马赫以上的速度。问题是,在理论上处理AeroSpike发动机是一回事,而在实践中建造一个是另一回事。最大的障碍是它们会产生巨大的热量,需要新的材料和冷却系统来应对,并需要3D打印技术来制造它们。然而,这并没有阻止美国宇航局为其航天飞机的后继者X-33/VentureStar开发一个版本,并在SR-71黑鸟的背上测试一个冷流演示器。根据新的合同,PolarisRaumflugzeuge的任务是开发和飞行一个LAS发动机,该发动机可被集成到一个按比例的示范航天飞机上,该飞机比该公司以前制造的三个飞行器更大更重。如果成功的话,这将标志着气钉发动机首次在飞行中被发射。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363757.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1363757.htm

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德国MIRA I太空飞机在具有里程碑意义的"Aerospike"气动火箭试验前坠毁

德国MIRAI太空飞机在具有里程碑意义的"Aerospike"气动火箭试验前坠毁访问:Saily-使用eSIM实现手机全球数据漫游安全可靠源自NordVPNMIRAI是德国航空航天初创公司北极星PolarisRaumflugzeuge的产品,起飞时速度约为105英里/小时(169公里/小时),"起落架转向反应"加上侧风造成了"硬着陆事件",导致这架太空飞机已经无法运行,玻璃纤维机身损坏严重,无法修复。然而,北极星公司并没有试图修复这架原型机,而是选择让4.25米(13.9英尺)长的MIRAI退役,继续设计形状相同的5米(16英尺)长的MIRAII和III。它们基本上是MIRAI的较大复制品。MIRAI型在坠毁时受损严重,不值得进行抢救,公司转而研制MIRAII和III型太空飞机。这次命运多舛的试验是MIRAI首次在实际飞行中点燃AS-1LOX(液氧)/煤油线性Aerospike火箭发动机的机会,实际上也是首次在实际飞机上对Aerospike发动机进行适当的飞行试验。是的,北极星公司自主研发的Aerospike火箭发动机。如果这听起来像是科幻小说里的情节,那么它几乎就是科幻小说里的情节。这种火箭发动机由Rocketdyne公司于20世纪50年代首次发明,但从未在实验室外使用过。MIRAI原型机,图中显示的应该是在计划外拆卸前的视频截图想象Aerospike发动机最简单的方法是将一个传统的钟形火箭发动机喷嘴,或多或少地从内向外翻转,使其内部横截面成为钟形的一半,外面则向大气层开放。传统火箭发动机与Aerospike的比较传统的钟形火箭只能在钟形形状和大小所决定的特定高度以最高效率运行。随着火箭飞行高度的升高,大气压力减小,效率也随之降低,因此需要不同的火箭级,在发射的不同阶段使用不同形状和尺寸的喇叭口。在实验室测试中,Aerospike发动机的设计可以解决这个问题。实际上,"Aerospike"设计是利用火箭周围的大气压力作为喷嘴的外壁。不同高度的气压变化与空气动力效应相结合,改变了发动机周围气压包络的大小和形状,将膨胀气体的炽热善后推回到半球形的横截面上,从而产生更大的压力,加快排气和集中推力。因此,传统火箭在其运行极限内效率较高,而Aerospike设计从海平面一直到太空真空都能保持较高的平均效率,随着压力水平的变化而自我补偿,无需额外的活动部件。正在进行地面测试的航空发动机虽然MIRAI没有机会在飞行中证明这项技术,但新的MIRAII和III将采用相同的推进器布局:四个煤油喷气涡轮机和单个AS-1火箭发动机,这些都装备在MIRAI上。主要区别在于机身尺寸;要么大要么小。在封闭环境中试射AS-1型低氧/煤油线性气箭火箭发动机使MIRA项目与众不同的另一个因素是它的三角翼机身,其设计完全可以重复使用,用于往返轨道的运输。如果一切按计划进行,它将能够作为功能齐全、可重复使用的单级入轨(SSTO)航天飞机运载有效载荷或乘客。北极星公司最终希望建造可重复使用的太空飞机,用于货运和客运在PolarisSpaceplanes发布在LinkedIn上的新闻稿中,该公司保持了积极的态度:"在Polaris,我们正以极快的速度推进我们的项目。为了加快进度,我们完全接受有时会出现故障的情况......没有失败就代表没有足够的雄心"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430383.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1430383.htm

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NASA在华氏6000度高温下测试3D打印火箭发动机喷嘴

NASA在华氏6000度高温下测试3D打印火箭发动机喷嘴2023年5月,NASA的RAMFIRE3D打印火箭发动机喷嘴在温度高达6000华氏度(约3300摄氏度)的环境中进行测试。图片:NASA美国国家航空航天局为了制造3D打印火箭发动机喷管,NASA必须开发一种铝制变体,这种变体既要适合增材制造,又要能够承受火箭发动机的紧张工作条件。发动机喷嘴是火箭最重要的部件之一,与燃烧室一样,它必须能够承受发动机燃烧和燃烧副产品产生的极端热量。这个发动机喷嘴由铝A6061-RAM2制成,是NASA的"第四次工业革命反应式增材制造"(RAMFIRE)项目的一部分。该项目专门致力于开发三维打印火箭发动机喷嘴,其重点是引入设计变更,以实现火箭的简易性和冷却。火箭发动机喷嘴是位于底部的钟形部件,通常由流经喷嘴的超冷推进剂冷却。这是通过在喷嘴内壁加工通道,然后将其流回发动机的燃烧室以产生推力来实现的。这些通道需要数百甚至数千个单独的组件,这自然会使制造过程复杂化,并增加成本和重量。美国国家航空航天局(NASA)还用与火箭发动机喷嘴相同的材料制造了一个3D打印的测试槽。通过使用3D打印技术制造发动机喷管,NASA及其RAMFIRE项目的工程和制造合作伙伴RPMInnovation将能够用单件制造火箭发动机喷管。这大大降低了成本,简化了工程流程,同时也使喷嘴变得更轻。所有这些都是巨大的好处,特别是因为重量是火箭的最大限制之一。工程师们必须仔细平衡火箭的重量、推进剂和有效载荷,以确保火箭在发射时能够真正升空。美国国家航空航天局(NASA)认为,3D打印技术在制造火箭发动机部件方面的进步将使其能够携带更多的有效载荷,尤其是在星际飞行任务中。对于RAMFIRE3D打印火箭发动机喷嘴,NASA已成功进行了22次测试,累计测试时间达579秒,即大约10分钟,测试温度高达6000华氏度。此外,NASA和RPMInnovation还制造了一个气刺喷嘴和一个低温液体罐。这些部件的铝材是与Elementum3D公司合作制造的。用于火箭制造的增材制造是一个相对较新的领域,总部位于加利福尼亚州长滩的火箭公司RelativitySpace已经开始使用3D打印技术制造油箱、发动机和其他部件。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391565.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391565.htm

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NASA以113%的功率水平测试升级后的阿特米斯月球火箭发动机

NASA以113%的功率水平测试升级后的阿特米斯月球火箭发动机这次测试是在美国宇航局斯坦尼斯航天中心的弗雷德-海斯试验台进行的,是今年的第三次测试,是正在进行的认证热火系列的一部分,也是自2月8日热火之前在RS-25发动机上安装了一个升级的喷嘴后的第三次测试。由SLS发动机主要承包商AerojetRocketdyne提供的重新设计的发动机将用于未来的阿特米斯飞往月球的飞行,从阿特米斯五号开始,因为NASA继续其为所有人的利益探索宇宙的秘密的使命。2023年3月8日,美国宇航局在密西西比南部的美国宇航局斯坦尼斯航天中心的弗雷德-海斯试验台上进行RS-25热火试验时,安装的现场摄像机提供了一个特写视图。资料来源:NASA/Stennis"迹象表明,喷嘴工作良好,"AerojetRocketdyne公司RS-25发动机项目副经理迈克-劳尔说。"即使我们改变了制造方法,我们也不希望从根本上改变喷嘴的性能。我们非常高兴,喷嘴的性能似乎与我们以前的历史非常一致。"操作员在测试期间对RS-25发动机进行了预定的520秒发射,功率水平高达113%。在前往月球的任务中,发动机发射了大约500秒,并达到了111%的功率水平,以帮助SLS将猎户座飞船和其他有效载荷提升到轨道。在地面测试期间,随着时间的增加和功率水平的提高,工程师们可以更多地了解发动机的性能,并提供一个操作安全系数。2023年3月8日,美国宇航局在位于密西西比州南部的美国宇航局斯坦尼斯航天中心的弗雷德-海斯试验台上进行RS-25热火试验。资料来源:NASA/DannyNowlin喷嘴,即RS-25发动机底部的钟形部件,通过以最大速度喷射发动机的排气来帮助产生推力,以推动SLS进入太空。它是重新设计的发动机上的多个升级部件之一,也是通过使用最低数量的推进剂或燃料来产生推力并帮助推动火箭进入太空,从而确保效率的关键。喷嘴是RS-25成为世界上最省油的火箭发动机之一的原因之一。在RS-25发动机的传奇历史中,许多部件都经历了变化或升级。其中,有一个部件基本没有变化,那就是喷嘴。然而,对于重新设计的RS-25发动机,一个团队专注于重新设计喷嘴的每个部分。这包括使用精密加工来改进构成喷嘴壁的1000多根管子的生产。这些管子对于流动超冷的液态氢以保持喷嘴的冷却至关重要。该团队还在使用3D打印技术来制造选定的喷嘴部件。喷嘴的升级包括一种新的绝缘类型和数量,这是一个关键的考虑因素,因为在SLS发射期间,RS-25发动机比以前的航天飞机任务暴露在更多的热量下。SLS有四个RS-25发动机,而不是航天飞机使用的三个主要发动机,而且RS-25喷嘴与SLS固体火箭助推器的距离比航天飞机更近。升级的目标是简化喷嘴的生产过程,同时使其更具成本效益,并仍然达到与以前的RS-25发动机相同的性能水平。虽然新的制造方法已被纳入到喷嘴的生产中,但其形状、长度和直径保持不变。美国航天飞机计划留下了16台主发动机,所有的发动机都在NASA斯坦尼斯进行了改装和测试,用于前四次阿特米斯任务。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349035.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1349035.htm

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杰夫·贝索斯的蓝色起源航天公司通过录像展示其BE-4火箭发动机

杰夫·贝索斯的蓝色起源航天公司通过录像展示其BE-4火箭发动机BE-4目前将为两个火箭提供动力。一个是蓝色起源的新格伦火箭,另一个是联合发射联盟(ULA)的火神号火箭,上面还堆叠半人马座火箭。今年以来,蓝色起源公司已经分享了大量BE-4火箭发动机的几个镜头。与SpaceX的猛禽2号一样,BE-4也使用甲烷作为其燃料,这与NASA的RS-25(由AerojetRocketdyne制造)形成鲜明对比,后者使用臭名昭著的液态氢。液态氢是最强大的火箭发动机燃料,因为它的质量低,所以效率高。然而,这种低质量造成了一系列令人困惑的问题,导致美国宇航局今年数次放弃其首次登月发射,直到11月中旬太空发射系统成功发射到太空为止。6月分享的一段BE-4的视频,是发动机喷嘴开始亮起时的一段非凡记录。喷嘴是位于发动机底部的钟形开口,位于其上方的是燃烧室和喷油板,视频中看到喷油板在被点燃产生推力之前放出燃料。蓝色起源公司今年早些时候分享的BE-4内部罕见的低质量的视图现在,蓝色起源公司分享了一个新的视频,其中分享了10月份的测试点火片段。该公司还概述说,在完成测试后,它现在正着手将该飞行器与新格伦火箭整合。在这之后,蓝色起源将为大规模生产发动机做好准备。就推力而言,BE-4目前是美国第二大的火箭发动机。它在升空时产生550000磅-英尺的推力,高于SpaceX的猛禽2号和RS-25。猛禽2号在原始设计的基础上进行了多项升级,可以产生510000磅-英尺的推力,而RS-25可以产生418000磅-英尺的推力。在这三者中,只有RS-25正在运行并已飞往太空。最古老的设计此前曾将美国宇航局的航天飞机飞往国际空间站(ISS),这枚火箭发动机代号RS-68,它可以产生令人瞠目结舌的70.5万磅-英尺的推力。然而,这种发动机并不适合载人航天飞行,因此它不能用于任何将宇航员带入太空的火箭。另一方面,"新格伦"号和SpaceX星际飞船(使用数个"猛禽2"发动机)将在某个时候参与乘员运输。当然,目前还不能确定新格伦号是否也会直接将宇航员送往太空。蓝色起源公司唯一公开的计划包括设计一个月球着陆器,以看到围绕月球轨道的乘员转移,而不是从地球上带走他们。BE-4还将为"火神"火箭提供动力,该火箭主要为五角大楼的国家安全任务而设计。该火箭可能在新格伦号之前飞行,作为一家美国公司的月球登陆器任务的一部分。你可以在下面观看蓝色起源的最新视频:https://youtu.be/hdS4azOaF2M...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335677.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1335677.htm

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NASA成功完成RS-25火箭发动机的全长热火测试

NASA成功完成RS-25火箭发动机的全长热火测试美国宇航局、AerojetRocketdyne公司成功测试升级后的RS-25发动机长达500秒今天的测试是在美国宇航局及其承包商AerojetRocketdyne于去年12月中旬首次尝试全长运行之后进行的。虽然为SLS火箭提供动力的RS-25发动机是世界上最古老的发动机之一,最早于1981年首次在航天飞机上飞行,但美国宇航局在其整个生命周期中对其进行了几次升级,然后在航天飞机计划结束后保留了它。正在测试的发动机是RS-25E,是根据SLS火箭的要求建造的原始设计的简化版本。以前在航天飞机上使用的发动机可以重复使用,因为航天飞机在完成每次任务后都可以可控回收。另一方面,新的发动机现在将为SLS火箭提供动力,与SpaceX的猎鹰9号不同,它不能降落也不能重复使用。因此,一个更便宜的引擎可以给NASA节约成本,为火箭提供动力的四个引擎在发射后就被浪费了。这种升级的发动机有几个新的部件,如其动力头、喷嘴和控制器。火箭发动机上的喷嘴负责在燃烧后对其排气进行"塑形",而动力头是一个关键项目,由几个部件组成,如负责向燃烧室和其他设备提供燃料的泵。Aerojet公司还使用新技术,如3D打印作为生产过程的一部分。这次测试是第一次对新发动机进行全长运行的测试--与它在SLS火箭上飞行的时间相同。美国宇航局12月的测试运行在209.5秒处被发动机监测系统切断。该测试是几个认证测试的一部分,以确保该发动机能够将人类送上月球。一个完整的持续时间测试中我们看到RS-25持续启动了500秒,产生了高达418000磅的推力。这也使得RS-25成为美国最强大的载人火箭所用的液体燃料发动机,也是最有效率的发动机之一,其比冲力为452秒。美国宇航局斯坦尼斯航天中心有几个测试台,今天的测试是在弗雷德·海斯台进行的。这个设施以前被称为A-1试验台,有200英尺高,而发动机测试产生的蒸汽云甚至使这个巨大的结构相形见绌。根据NASA的说法,RS-25发动机的排气温度可以超过6000华氏度,为了降温,冷水会在发动机下方喷洒,被加热后产生大量的蒸汽云。除了测试发动机,美国宇航局还在升级其在佛罗里达州肯尼迪航天中心的设施,并在米休德同时制造接下来的三枚阿特米斯火箭。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343339.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343339.htm

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NASA升级强大的SLS火箭发动机 并为下一个太空探索时代重新开始生产

NASA升级强大的SLS火箭发动机并为下一个太空探索时代重新开始生产在密西西比州圣路易斯湾附近的美国宇航局斯坦尼斯航天中心,NASA正在对重新设计的RS-25发动机进行一系列的热火认证测试,以支持在目前的发动机库存耗尽后为未来的SLS飞行生产更多的发动机。RS-25最初是为航天飞机设计的,由于其高性能和超过100万秒的地面测试和飞行时间的可靠性,被选择为SLS火箭的动力。NASA于3月21日成功地对RS-25认证发动机进行了10分钟的热火,超过了SLS任务所需的功率水平和持续时间,确保了发动机的安全和性能能力。资料来源:NASA/Stennis"RS-25仍然是世界上最高效、最强大、经过测试和飞行验证的第一级发动机之一,"SLS液体发动机经理JohnnyHeflin说。"当我们决定重新启动发动机生产时,我们从航天飞机过渡到SLS的主要目标是使其价格至少提高30%,同时将运行推力从109%提高到111%。我们需要为阿特米斯任务重新设计RS-25,同时保留基本设计和性能"。四台RS-25发动机为每个SLS核心级提供动力,在8分钟爬升到轨道的过程中产生超过200万磅的综合推力。在航天飞机计划结束时,NASA和RS-25的主要承包商AerojetRocketdyne手里还有16台剩余的发动机。从2015年开始,在一对航天飞机时代的地面测试发动机上进行了一系列的热火测试,发动机团队通过增加发动机喷嘴绝缘层和开发一个新的控制器来取代过时的航天飞机发动机控制器,使现有的航天飞机库存适应SLS火箭初始深空任务的独特操作要求。美国宇航局的RS-25认证发动机在3月21日进行了广泛的热火测试,展示了先进的制造技术,如首席承包商AerojetRocketdyne的3D打印技术,有望为未来的阿特米斯任务降低成本和加快生产。资料来源:NASA/Stennis从ArtemisV开始,SLS火箭将采用由AerojetRocketdyne公司重新启动的生产线新生产的RS-25发动机。这些新发动机得益于精简的生产设施和工艺,包括新材料。发动机的主燃烧室采用了现代粘合工艺。柔性接头被替换为更容易生产的柔性软管。工程师们简化了零件和制造工艺,消除了700多个焊接点,而3D打印和结构光扫描等最先进的技术既节省了时间又节省了金钱。但随着这些变化,需要进行新的热火测试。RS-25火箭发动机有一个很长的历史里程碑清单。它最初被称为航天飞机主发动机(SSME),在三十年的时间里发射了135次飞行。它以另一个历史性的角色继续服役,发射太空发射系统(SLS)深空火箭,它甚至比航天飞机更强大。作为世界上最高性能的阶段性内燃机,RS-25将燃烧超过70万加仑的超冷液氢和液氧,同时产生200万磅的推力,将火箭送入轨道。加利福尼亚州洛杉矶的AerojetRocketdyne公司已经用新的控制系统升级了16台RS-25发动机,这些发动机以前曾执行过航天飞机任务,并在前四次Artemis任务所需的更高功率水平上对它们进行了测试。该公司已开始为未来的飞行制造更新、更好的版本。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354045.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354045.htm

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