航天飞机的固体助推器

航天飞机每次飞行时用两个固体火箭助推器提供初始爬升推力,使航天飞机与它的有效载荷从发射台上升到约44公里的高度。发射前,整个航天飞机重量由两个助推器支撑。助推器由固体火箭发动机、支承桁架、推力向量控制系统、分离装置、回收系统、电器与仪表六个分系统组成,全长48.5米,直径3.7米。每个助推器的核心部份是发动机,它是迄今已飞行的最大的固体火箭发动机,而且首次设计成为重复使用的。发动机由11段焊接成四个装药段,装药段在制造厂就地浇注推进     

航天飞机的固体火箭发动机

本文介绍了航天飞机用的助推固体火箭发动机(SRM)。其类型分为三种:当前执行任务的标准SRM,空间飞行运输8号用的高性能SRM;以及计划在1985年飞行用的纤维缠绕壳体SRM。航天飞机的SRM是获得飞行状态中最大的固体推进剂发动机,其直径为146英寸,长度为125英尺,装有1111000磅固体推进剂,最大推力(真空条件下)为3115000磅力。在首次飞行前成功地进行了7次地面试车,随后的三次飞行试验满足了发动机的全部技术指标。计划提高航天飞机的性能,从东海岸发射的有效载荷达到65000磅,在西海岸发射时(极轨道)达到32000磅。航天飞机性能提高是由于:1.采用高性能的SRM使航天飞机的有效载荷增加3000磅。2.SRM使用纤维缠绕壳体结构使航天飞机的有效载荷增加6000磅。前者靠改变SRM的推力——时间曲线和提高喷管的膨胀比来实现;后者靠减少壳体的消极重量来实现。     

1981年美国固体火箭的进展

一、固体火箭航天飞机大型固体助推器飞行成功: 1981年固体火箭最突出的成就是4月份应用两个大型分段固体火箭发动机作为助推器的航天飞机首次飞行试验成功。助推器的直径约为3.66米、长38.1米、装药量为500吨、产生的推力为1225吨,为迄今飞行过的尺寸和推力最大的固体发动机,燃烧结束后,赛奥科尔公司     

1980年固体火箭技术的成就

虽然美航宇局的航天飞机一再推迟发射日期,而赛奥科尔公司研制的固体火箭助推器(SRB)仍取得了明显的进展。1980年2月第三台即最后一台鉴定发动机进行了静态试车。航天飞机初次飞行用的第一段发动机在9月26日运到肯尼迪空间中心。赛奥科尔公司已完成了第二次飞行用的发动机和喷管出口锥的生产工作,第三次飞行用的发动机将于80年底生产出来。     

1983年固体火箭的主要成就

航天飞机固体火箭助推器(SRB)技术的重大发展,通过空间运输系统五号(STS-5)的首次实用飞行,已经得到了验证。挑战者号(STS-6)首次飞行使用的固体火箭发动机,除了使用1981年哥伦比亚号首次发射回收后经过整修的点火系统和喷管部件外,采用了一种重量较轻的壳体。这是第一次使用以前飞行用过的壳体。过去几次飞行用过的壳体仅在地面试验中     

美国航天飞机固体助推器装药设计试验简介

美国的航天飞机固体助推器由赛奥科公司的瓦沙其分公司负责设计、研制、生产和试验。方案论证工作在1972～1974年进行,整机研制工作在七十年代后期展开,至一九七九年做了4次全尺寸静止试车,全部获得成功,确定了技术状态。航天飞机的动力装置有三台高燃烧室压力的液氢—液氧发动机和两台固体助推器组成。固体助推器与液体发动机同时开始工作,固体助推器先工作结束,分离脱落,减速回收。固体助推器设计时考虑了:(1)航天飞机是载人飞行器,对推力一时间曲线形状有较严格的要求(见图1);要求初始推重比为1.5,工作后期加速度不超过3g。(2)充分利     

H—I运载火箭固体助推器地面点火试验成功

日本于1988年4月15日在种子岛宇宙中心竹琦固体火箭试验站对 H-I 火箭的固体助推器进行了点火试验,达到了预期的效果。H-I 火箭的固体助推器全长为23.4m,直径为1.8m,总质量为70t,使用端羟基聚丁二烯复合固体推进剂(其中百分组成为:HTPB14％、Al18％、AP68％)。助推器安装在弹体两侧,每侧一个,与第一级主发动机同时点火,燃烧约95s 后分离脱落。该助推器由4段构成,各段采用螺栓法兰接头连接,采用柔性喷管进行推力方向控制,摆角最大可达5°。该助推器的平均推力约为160t(海平面),真空比冲约为2657.6 N·S/kg。它是仅次于美国航天飞机和大力神导弹所用助推器的一种固体助推器。     

航天飞机固体火箭发动机内的熔渣沉积模拟

固体火箭发动机含铝推进剂燃烧时,在其表面生成铝/三氧化二铝液滴。液滴一旦离开表面与其它液滴碰撞,就会形成大的聚结物(agglomerates)。大部分液滴或聚结物不能随燃气流排出喷管之外,可能沉积(deposite)在发动机的内表面。本研究通过流动模拟来了解航天飞机固体火箭发动机(SRM)内熔渣物的沉积过程和伴随而来的积聚(accumulation)、堆积(pooling)过程,从而提出一种分析方法,以预测与沉积和堆积过程有关的某些未知数。通过对发动机地面卧式试车后发动机内的凝固熔渣进行观察,定性地证实了用这一方法进行分析所得出的结果。本文用这些结果来解释 QM—2发动机(鉴定发动机)内的熔渣,同时也预测飞行过载对熔渣形成的影响。虽然这一方法是为 SRM 提出的,但也适用于任何结构的固体火箭发动机。     

阿里安—5固体火箭发动机

阿里安—5运载火箭的两台大型固体助推器都是由三个装有HTPB复合推进剂的发动机分段和一个安装在柔性轴承上的喷管及一个点火器组成。助推器组装后高27m、直径3m、重268t(含推进剂237t)。 三个发动机分段由两种构件组成,都采用4SCDN—4—10钢。为了有较高的可靠性,未采用焊接方法。圆筒部分采用一种先进的剪力旋压工艺生产,前、后封头采用锻造方法制成。 组成分段的构件用锁销连接在一起。然后给分段贴热防护层,防护层由EPDM/硅(GSM55)和EPDM/凯夫拉(EG2)制成。采用浇注—粘接工序进行推进剂装填。     

航天飞机固体火箭发动机喷管的修复

为了保证航天飞机每次飞行的成本保持最低,设计时考虑了喷管的金属零件都要重复使用。因为这些零件都是由大型铝和钢锻件机加成的,成本都很高。如果能重复使用19次,喷管柔性接头重复使用9次,那么对于每次飞行来说,就能大幅度地降低成本。航天飞机固体火箭发动机喷管是由作为支承件的大型铝和钢零件组成,这些零件内表面都粘结抗烧蚀绝热层.要重复使用的只是金属构件及柔性接头,因绝热层在工作期间要烧蚀、炭化,每次需重新更换。图1为喷管结构图,该喷管喉径136.86cm,全长424.7cm,出口直径369.9cm。这是当今固体发动机最大的喷管。喷管柔性接头的前法兰与后法兰及     

航天飞机助推器密封圈允许连接处有裂纹

重新设计的航天飞机固体火箭发动机在4月份完成了一次重要试验,表明发动机密封圈允许有加工裂纹。试验表明,现行喷管凸缘式密封外圈的基本设计方案是成功的,尽管NASA透露在1985年10月进行的航天飞机发射中一个助推器的凸缘式密封圈失效过。     

航天飞机新型火箭发动机试验成功

NASA于4月10日在马歇尔空间飞行中心的东部试验区成功地进行了一台长6m、直径1.21m的航天飞机先进固体发动机(ASRM)缩比固体火箭发动机试车,试车全程约30s. 这次试车开始了支持航天飞机先进固体发动机研制计划的一组(10次)试验.前5次试车将鉴定新型发动机喷管的候选材料,称为喷管鉴定试验-1(NEr-1).4月10日试车的试验发动机重约18140kg,包括重     

联合技术公司的无人载荷运载新方案

联合技术航天设备公司提出了一种无人载荷运载器(UPC)方案,它用航天飞机的三台主发动机、两个固体火箭助推器推进。运载器和助推器都装在航天飞机外贮箱上,主发动机和电子设备装在运载器尾部。     

1991年的美国固体火箭技术

1991年,美国的固体火箭技术在继续发展,并为各类发射的成功作出了贡献。4月份,侏儒导弹成功地进行了第二次飞行试验,证明一二三级固体发动机都工作正常。这枚试验导弹的第二级发动机使用的是增强碳—酚醛喷管,可以承受比第一次飞行试验时更大的载荷。大力神Ⅳ在1991年首次进行了东西两个发射场的发射。在两次航天飞机的飞行中使用了惯性顶级奥巴斯21和奥巴     

美国固体火箭行业1988年的头等大事

恢复航天飞机飞行和改进航天飞机,是美国固体火箭行业1988年优先考虑的一件大事。为此,莫顿锡奥科尔公司进行了缩比发动机,短长度发动机、全尺寸发动机等的点火试验,并在3月和7月向 NASA 的肯尼迪航天中心各交付了一套用于飞行的固体火箭发动机。并进行了两发研制发动机、两发鉴定发动机和一发生产检验发动机的全尺寸点火试验。在鉴定发动机试验中,使发动机承受了侧向载荷。试验证明新接头的位移小于旧接头,在侧向载荷作用下没有开启。生产检验发动机的试验验证了现场接头和喷管——壳体接头对主要人为缺陷的敏感性。     

计算机图形描绘的“挑战者”号爆炸过程

在一次关于“挑战者”号航天飞机固体发动机各种故障情况的公开听证会上,NASA向总统特别委员会提供了下面51—L飞行任务最后一瞬间的计算机显示图片,它说明了右侧固体火箭助推器是如何从飞行器上脱开和钻入外挂燃料箱的顶部并造成航天飞机爆炸的.     

1979年美国固体火箭成就

1979年美国在固体火箭领域中取得了下列成就:一、大型固体火箭发动机相继研制成功1.航天飞机固体火箭助推器它是用于载人空间飞行的最大固体火箭发动机,全长37.5米(125英尺),直径3.7米     

H－2火箭固体助推器推力向量控制系统的研制

Ｈ－２火箭固体助推器推力向量控制系统的研制Ｈ－２是日本新研制的一种使用液体氢氧推进系统的两级运载火箭，捆绑了两台大型固体火箭助推器。助推器在火箭的上升飞行阶段用于提供大部分推力，并产生火箭操纵所需的控制力。它主要由四个发动机壳段和一些结构组件（后裙、...     

波音公司研究航天飞机用液体助推器

波音公司研究航天飞机用液体助推器美波音公司正在研究一种供航天飞机使用的液体推进剂回收式助推器设计方案。这种助推器有可能取代目前航天飞机系统所用的固体火箭发动机，从而为航天飞机计划节省大量的费用。这项工作是根据美国航宇局马歇尔航天飞行中心一项１００万美...     

1984年美国固体火箭推进技术的成就

1984年美国在空间、战术、战略固体火箭推进技术方面有以下一些成就:航天飞机航天飞机的固体发动机,飞行性能仍然良好。发动机部件的回收、修复和重复使用,仍然达到了预期要求,有些部件已经飞行了三次。石墨纤维缠绕壳体的开发工作已取得相当大的进展。航天飞机固体助推器如使用这种壳体,可使从范登堡美国空军基地发射到低地球轨