物理科技生物学-PHYICA

欧空局在低成本可重复使用的WF-289火箭发动机上向前迈进

天文学与空间 2021-12-31 00:01:12

由欧洲航天局 添加剂层制造公司生产的气体发生器分别于2017年和2018年在德国航空航天中心兰波尔德舍森测试设施的P8测试台上完成了两次测试活动,为提议的创新设计提供了有价值的信息

信用:ArianeGroup 欧空局的普罗米修斯是超低成本火箭推进系统的先驱,这种系统具有足够的灵活性,可以为任何任务安装一批新的运载火箭,并且有可能重复使用

去年11月在西班牙塞维利亚举行的Space19+理事会会议上,欧空局获得了全额资助,将当前的普罗米修斯发动机设计提升到适合工业的技术成熟度

由阿丽亚娜·尼葛洛甫开发的普罗米修斯号现在被认为是为未来欧洲进入太空做准备的关键

通过采用按成本设计的方法来制造普罗米修斯,欧空局的目标是将生产成本降低到目前主级阿丽亚娜5武尔卡因2发动机的10倍

可变推力、多次点火、适用于主级和末级应用以及飞行前后最小化的地面操作等特点也使普罗米修斯成为一种高度灵活的发动机

这种普罗米修斯前驱体依靠液氧-甲烷运行,这带来了高效率,允许标准化和操作简单性

甲烷推进剂也很容易获得和处理

从短期来看,操作引擎很可能会受益于普罗米修斯技术的应用

即将在德国航空航天中心的兰波尔德肖森测试设施进行的测试将由阿丽亚娜·尼葛鲁普监督,将验证第一个普罗米修斯发动机测试模型(M1)的硬件组件

在准备阶段,P5试验台将获得一个250立方米容量的甲烷推进剂箱

这将使工程师们能够在普罗米修斯和阿丽亚娜6号的Vulcain 2之间有效地切换测试配置

1台主级发动机,也在开发中

普罗米修斯飞行配置示例

信用:欧空局-阿丽亚娜格鲁普 主要子系统正在制造中

去年建造的第一批元件受益于新的方法,如添加剂层制造(ALM),它加快了生产速度,减少了零件数量,大大降低了成本

资产负债管理一层一层地建立一个结构,这比传统的切割散装材料的过程更快更容易

不可能通过传统方法制造的复杂、优化的零件,可以使用更少的材料和能量,在更少的制造步骤中制造出来

已制造并准备测试的部件包括涡轮泵的涡轮、泵入口和气体发生器阀门

三月将会看到室阀和机载火箭发动机计算机的交付,用于发动机管理和监控——这部分使这成为一个“智能”发动机,并有可能重复使用

第一个燃烧室模型预计在6月底,而M1的燃烧室将在2020年12月交付

工程师们将在今年年底组装M1全尺寸演示器,用于2021年的地面测试

更多的普罗米修斯发动机将被制造出来用于未来的测试

此外,在欧空局的未来发射器准备计划中,阿里安工程公司目前正在准备一个名为Themis的飞行中可重复使用的飞行器演示,该演示将包括普罗米修斯前体发动机

普罗米修斯代表了成本和制造方面的突破,其坚固的设计是阿丽亚娜未来发展到2030年的基础

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