据澳大利亚每日航天网站2013年7月4日报道,NASA最近完成了一项主要空间技术发展里程碑——成功进行了大型复合材料低温燃料箱的加压测试。
低温推进剂是未来进行低地球轨道以远载人深空探索任务的关键。现在使用的低温燃料箱均为金属制造。由于复合材料低温燃料箱可以显著降低运载火箭及其它空间任务的成本和重量,因此被认为是“改变游戏规则”的技术。NASA主管空间技术领域的副局长迈克尔·加扎里克表示,在这项“改变游戏规则”空间技术上的投资将有助于NASA深空探索,同时使美国工业制造和使用复合材料的能力直接受益。复合材料燃料箱技术的一个潜在初始应用目标是升级NASA航天发射系统(SLS)重型运载火箭的上面级。
此次在NASA马歇尔航天飞行中心测试用的复合材料燃料箱直径约2.4米,由波音公司建造,于2012年底运至NASA。工程师对其进行了一系列的低温压力测试,在-253摄氏度的条件下进行了20次压力循环测试,最大压强达到931千帕。马歇尔航天飞行中心低温燃料箱项目经理约翰·维克斯表示,针对小型燃料箱的测试经验有助于完善大型燃料箱的生产和测试计划。NASA和波音公司团队正在制造5.5米直径的复合材料低温燃料箱,并计划在2014年进行测试。其设计特点和制造工艺适用于8.4米直径燃料箱的制造——这是目前应用于大型运载火箭的金属低温燃料箱的尺寸。
波音公司低温燃料箱项目经理丹里·维拉表示,复合材料低温燃料箱制造工艺代表了很多行业突破,包括恒温箱固化材料的自动纤维铺放,全复合材料燃料箱壁的纤维铺放设计,消除重型连接件的工装方法等。复合燃料箱的连接处(特别是栓连接)是容易发生泄漏的位置,波音团队开发了新型模具,避免了重型连接件的使用。
NASA兰利研究中心“改变游戏规则”计划项目经理斯蒂芬·加迪斯称,“改变游戏规则”计划旨在开发能够促进新任务和新能力的变革性技术。诸如低温燃料箱之类的技术进步可以惠及整个航空航天工业,改变工作的方式。(张峰 编译)