NASA通過SLS火箭發動機系列測試為未來阿特米斯登月任務做好準備

2021年9月30日,美國宇航局在密西西比州聖路易斯灣附近的斯坦尼斯航天中心完成了RS-25單引擎Retrofit-2測試系列,標誌着其未來登月和最終登火星任務計劃的一個重要里程碑。在斯坦尼斯的A-1試驗台上,RS-25發展型發動機第0528號的全長熱火達到了七個測試系列的最高推力,以支持開發和生產用於該機構的太空發射系統(SLS)火箭未來任務的新發動機。

NASA通過SLS火箭發動機系列測試為未來阿特米斯登月任務做好準備

位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的SLS液體發動機辦公室經理約翰尼-海夫林說:”這次對太空發射系統RS-25發動機的成功測試系列使我們離製造第一套用於未來阿特米斯登月任務的新發動機又近了一步。我們正在測試用先進的製造技術製造的發動機部件,這些部件可以將每個發動機的成本降低30%以上,但仍然保持RS-25發動機的可靠性和高性能。”

在9月30日的熱火測試中,操作人員對RS-25發展型發動機0528號進行了8分鐘以上(500秒)的推力測試,這與實際發射所需的時間相同。

該系列測試為SLS發動機的主要承包商Aerojet Rocketdyne提供了寶貴的信息,因為它生產的發動機將在Artemis IV登月任務后使用。操作人員收集了熱火數據,以展示和驗證各種發動機的能力,並評估用最先進和節省成本的技術製造的新發動機部件,減少操作風險。

測試的組件包括一個3D打印的pogo蓄能器,用於抑制可能導致飛行不穩定的壓力振蕩,以及一個使用熱等靜壓(HIP)粘合技術製造的主燃燒室。這些部件是NASA和Aerojet Rocketdyne努力最大限度地利用最先進的製造方法來大幅減少製造新的RS-25發動機所需的成本和時間的早期重要里程碑。

由於8月29日襲擊墨西哥灣沿岸地區的颶風”艾達”的影響,9月30日的測試比原定日期有所推遲。這場風暴最初影響了向該中心的推進劑交付,在供應商恢復全部能力時不得不推遲。

四台RS-25發動機連同一對固體火箭助推器,將在發射時幫助SLS提供動力。這些發動機同時發射,將在升空時產生160萬磅的推力,在上升過程中產生200萬磅的推力。

之前在斯坦尼斯的RS-25測試從2015年1月9日開始,到2019年4月4日結束。在此期間,NASA完成了對前航天飛機主發動機的驗收測試,這些發動機將幫助為前四次SLS任務提供動力,對將用於傳統RS-25發動機的所有16個新控制器(加上一個備用)進行了開發和適航性測試,並證明了RS-25發動機在發射超重SLS火箭所需的更高功率水平上的能力。

最新系列的第一次熱火是在2021年1月28日進行的。在這個由七部分組成的測試系列中,與在斯坦尼斯進行的SLS核心級的綠色運行測試同時進行,第0528號發展型發動機經歷了3650秒的熱火試驗。該計劃包括六次超過8分鐘(500秒)的全長熱火試驗和一次不到11分鐘(650秒)的熱火試驗。全程測試是指在實際發射過程中發動機必須燃燒的時間,以便為SLS提供動力進入軌道。較長的熱火試驗是為了測試發動機的性能極限。

Retrofit-2測試系列是在A-1試驗台的主要維護和升級項目之後進行的,包括在該結構上安裝一個新的NASA設計和製造的推力矢量控制系統,使操作人員能夠”萬向”測試RS-25發動機,在一個緊密的圓軸上移動它們。萬向節是確保SLS能夠保持正確飛行軌跡的關鍵能力。

操作人員計劃在今年秋天晚些時候在A-1試驗台開始後續的Retrofit-3測試系列,使用RS-25發展型發動機No.0525。這個新系列將繼續為新發動機的生產收集數據。

NASA正在將SLS打造為世界上最強大的火箭。有了阿特米斯號,NASA將讓第一位女性和第一位有色人種登陸月球表面,並在月球上實現長期探索。

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