图:五段式固体火箭发动机点火
【本站综合报道】8月31日,美国国家航空航天局(NASA)同阿联特技术系统公司(ATK)在犹他州沙漠地区成功完成了一次五段式固体火箭发动机试验。这次试验是目前世界上规模最大、功率最强的固体火箭发动机的全尺寸试验,同时也是NASA历史上使用仪器最多的固体火箭发动机试验,有超过760台仪器测量了53个试验目标。
发动机最初设计用于“阿瑞斯”火箭
被称为“DM-2”的此型五段式固体火箭发动机,类似于航天飞机固体火箭助推器,长约47米,能够产生164万千瓦的功率和163.3万千克的推力。该发动机最初设计作为“阿瑞斯”1运载火箭的第一级发动机,以及较大的“阿瑞斯”5运载火箭重型助推器的一部分。
同时,NASA和ATK的工程师对这个五段式固体火箭发动机进行了若干升级和技术改进。相比航天飞机助推器,它增加了一个第五段,喷管喉部变大,更新了绝缘片和垫纸。发动机外壳是航天飞机已经使用超过30年,经过多次飞行验证,最早在STS-3任务中所使用的外壳。
该发动机项目由马歇尔航天飞行中心的阿瑞斯项目办公室管理。阿联特技术系统公司(ATK)下属的航空航天系统公司是主承包商。
试验过程顺利
此次试验开始于北京时间8月31日23时26分,持续约两分钟。在试验之前,固体火箭发动机被冷却到华氏40度(4.4摄氏度),以验证新材料的性能,评估发动机低温下的性能。初步测试数据表明发动机的性能符合要求。此次试验是用来确保发动机能够在不同温度下工作所设计的一系列试验的第二次试验。2009年9月进行的第一次发动机试验是在室温进行的。之所以要在不同温度下进行试验是因为人们不能控制发射场的温度,并且固体火箭发动机在不同温度下性能稍有不同。
NASA马歇尔航天飞行中心进行的“阿瑞斯”火箭第一级项目主管亚历克斯•普利斯克斯表示,“每当温度上升几度,固体推进剂燃烧速度就会加快。只有通过可靠的地面测试,我们才能明白材料和发动机性能是如何受不同的操作条件影响的。此次极端温度下的地面试验达到了系统的极限,促进了我们对五段式固体火箭发动机性能的理解。”这次试验搜集的数据同去年进行的第一次发动机研制试验的数据一起,将会用于评估发动机的性能和设计可靠性,以达到对发动机性能和设计可靠性的更好理解。
未来充满不确定性
该发动机是NASA“星座计划”的一部分。如果奥巴马关于NASA2011年的预算方案被国会批准,“阿瑞斯”1和“阿瑞斯”5运载火箭以及NASA的“星座计划”将会被取消。2011年航天飞机退役后,“猎户座”飞船将会作为国际空间站航天员的救生船来使用。国会议员关于新计划也存在分歧。为此,“阿瑞斯”火箭的未来充满了不确定性,给发动机的未来带来了不确定性。
NASA空间探索事务副主任道格•库克称,即使“阿瑞斯”火箭不能作为NASA计划的一部分继续进行下去,这次试验得到的经验教训也十分有用,将对未来发动机的设计工作大有帮助。 (雷帅 编译)