据澳大利亚每日航天网站7月1日报道,最近,美国国家航空航天局(NASA)与普惠公司合作演示了发动机的“深度节流”能力,目的是为空间探测器在月球、小行星或其它行星着陆设计更可靠稳固的降落发动机。
航天器在一个不熟悉的表面着陆需要进行一次机动,即“深度节流”(deep throttling)。这一机动动作可使航天器精确地节流,从而顺利可控地着陆。
参加演示的“通用可扩展低温发动机”(CECE)在一枚6810千克推力的低温火箭样机上完成了第四次也是最后一次点火试验,试验结果表明CECE比以往试验提高了35%的节流能力。此次试验还演示了CECE把推力功率从104%降至5.9%的能力,这相当于达到前所未有的17.6:1的深度节流能力,表明CECE能快速控制节流。
此次试验的另一个重要目标是利用一个燃料混合比组件测试闭环控制系统,该燃料混合比组件能控制进入发动机燃烧室液氧和液氢的量。闭环控制系统能在节流的过程中监测燃烧室压力的反馈情况。
精确控制推进剂和推力能减少未来航天器着陆时所需的燃料量,降低发射成本和发射质量,匀出的质量还可以搭载更多的有效载荷,因而研制闭环控制系统非常有必要。此次测试的持续时间为2403秒,加上之前的3次测试,总测试时间达到7436秒,为量化CECE的性能提供了大量测试数据。另外,测试数据将帮助工程师研发仿真模型,以根据设计参数预测发动机的运行情况。
CECE在普惠公司RL10火箭上面级发动机的基础上研制,而RL10以前的记录和最近的技术演示结果大大增强了NASA研发节流发动机的信心。参与CECE研制的工程师分别来自马歇尔航天飞行中心、格林研究中心和普惠公司。NASA从2005年就开始把CECE技术作为“推进技术与低温学高级研发工程”(Propulsion and Cryogenics Advanced Development Project)的一部分进行研发,而“推进技术与低温学高级研发工程”所需的资金由NASA探索系统任务委员会的“探索技术研发计划”(Exploration Technology Development Program)提供。