NASA对3D打印的火箭发动机燃烧室进行点火试验

正NASA官网报道,NASA正在"低成本上面级发动机"项目下推动增材制造技术的发展,利用增材制造技术大幅降低火箭发动机制造的周期和成本。近期,NASA在马歇尔航天飞行中心成功对3D打印的火箭发动机燃烧室进行了一系列点火试验。上述燃烧室是由铜合金内壁和镍合金外壁两部分组成。此前,马歇尔航天飞行中心已经利用选择     

3D打印与机械加工喷嘴的雾化特性对比研究

为清楚阐明3D打印技术是否可应用于加工火箭发动机的关键部件——喷嘴,及加工方式会对推进剂的流动雾化产生何种影响,对相同结构的机械加工喷嘴与3D打印喷嘴的喷雾特性进行了冷态试验对比研究。基于背景光成像技术采用高速相机获得瞬态的喷雾图像,以及激光散射技术采用马尔文测量液滴粒径尺寸分布。研究发现:机械加工喷嘴同轴度普遍较差,喷嘴重复性较低,喷雾存在偏斜、分散等喷雾空间分布不均问题;3D打印喷嘴表面粗糙度较高,使得喷嘴流量系数比设计值低3%左右;在喷嘴同轴度较好的前提下,加工方式对雾化锥角及雾化粒径影响较小。     

简讯

沃尔沃公司将为NASA研发J-2X发动机喷嘴据报道,美普·惠-洛克达因公司选择沃尔沃航空公司参与J-2X发动机喷嘴的早期开发阶段。美宇航局(NASA)的新型战神载人运载火箭将使用J-2X发动机。J-2X发动机的基本概念包括一个与沃尔沃航空公司目前制造的Vulcain 2发动机类似的喷嘴,以及阿里安5 ECA火箭使用的Vulcain 2发动机。J-2X发动机由位于上方的再生冷却喷嘴和位于下方的薄膜冷却扩展两部分组成。其中:上面部分将采用多层结构设计;下面部分将采用涡轮机排气超声速薄膜注入冷却技术。这是世界上唯一经飞行验证的超声速薄膜冷却技术,Vul…     

选择性激光熔凝（SLM）技术将用于下一代重型运载火箭

据NASA网站2012年11月6日报道，选择性激光熔凝（SLM）技术（一种类似于3D打印的技术）将被NASA运用于下一代火箭的建造中。NASA马歇尔航天飞行中心的科学家和工程师们将采用这种先进技术制造复杂的金属零部件，用于航天发射系统（SLS）重型运载火箭。     

首个太空3D打印件诞生

<正>国际空间站上的一台3D打印机2014年11月24日打印出了首个部件。支持者称,这为未来宇航员在飞船和其它星球上打印所需备件迈出了关键一步,有望让人类迎来地外制造的新时代。站上这台打印机由加州太空制造公司设计建造,是NASA和太空制造公司"3D打印"合作项目的一部分,9月份由太空探索公司的"龙"货运飞船送到站上,11月17日由站上宇航员安装到"微重力科学手套箱"内。它打印出的首个部件是一     

世界首台液氧煤油旋转爆震火箭发动机全尺寸样机试验成功

<正>俄罗斯先期研究基金会对世界首台液氧煤油旋转爆震火箭发动机全尺寸样机进行了33次点火试验,验证了旋转爆震火箭发动机的技术可行性。发动机实现连续爆震,产生稳定推力,发动机工作频率达20千赫兹。旋转爆震火箭发动机是一种新概念发动机,主要由环形爆震燃烧室、热射流管、喷管、微型喷嘴等部分组成。燃烧室一端封闭,一端开口,喷嘴均匀分布     

无喷管固体火箭发动机内弹道问题

关于无喷管固体火箭发动机,Price E.W.早在1954年就发表了理论探讨的文章。1960年由美国NASA资助,开始做7英寸发动机的实验研究。研究结果表明,无喷管发动机的性能是可以预计的,能达到相当高的水平。它结构简单,经济效益也很好。目前.无喷管发动机主要用于小型火箭或大发动机的点火发动机上。从1976年开始美国还将它用到组合式火箭——冲压发动机的预先研究工作中去[2]。美国几种无喷管火箭的性能列于表1、2和图1[3]。无喷管火箭发动机的研究,有理论价值,也有实用意义。     

洛/航集团在ASRM竞争中获胜

由洛克希德公司和航空喷气发动机公司组成的集团在NASA招标研制航天飞机的先进固体火箭发动机（ASRM）的竞争中获胜。ASRM将于1994年开始取代重新设计的航天飞机固体火箭发动机,以提高航天飞机的有效载荷能力及其飞行安全性。 尽管某高级顾问委员会曾建     

液体火箭发动机辐射冷却身部材料研究进展

辐射冷却是上面级和空间液体火箭发动机推力室身部最常用的冷却形式,近年来在部分大推力、高性能二级火箭发动机喷管中也得到了应用。辐射冷却身部材料的耐高温性能和密度,直接影响液体火箭发动机的比冲、推重比和可靠性。通过查阅国内外文献,综述了钛合金、高温合金、难熔金属和碳纤维复合材料等材料在国内外液体火箭发动机辐射冷却身部中研究和应用情况,结合液体火箭发动机推力室身部燃烧室段和喷管段服役工况,对不同材料特点进行了分析。研究对标未来高性能、高可靠和低成本液体火箭发动机的发展需求,并对近年来发展起来的铱/铼/碳-碳复合材料、低密度铌合金和3D打印难熔合金进行了概述。     

透过标准浅析美国氢氧火箭发动机可靠性技术

透过NASA可靠性标准《火箭发动机试验台》,解析美国氢氧火箭发动机地面试验方法和试验流程,重点研究发动机技术项目的筛选、最终评审、综合评审和热点火试验对提高氢氧火箭发动机可靠性的意义,以期为我国氢氧火箭发动机可靠性技术的标准化、系统化和科学化提供借鉴.     

液体火箭发动机喷嘴动力学研究进展

对液体火箭发动机喷嘴动力学研究的有关文献进行了综述,从喷嘴动力学理论分析和实验研究两方面入手,对直流式、离心式喷嘴、敞口型离心式喷嘴和气液同轴喷嘴动力学的国内外研究进展进行了全面总结。从目前的研究结果来看,喷嘴动力学在解决燃烧不稳定方面具有重要意义,在未来液体火箭发动机研制中将起到更大作用。     

喷嘴动态特性试验台与发动机谐振点火器

俄罗斯莫斯科航空学院对液体火箭发动机试验研究方面具有较丰富的经验，文中介绍了火箭发动机喷嘴动态特性试验台及发动机谐振点火器有关技术。     

二元进气道夹角对冲压发动机二次燃烧的影响

利用RNG κ-ε湍流模型及单步涡扩散化学反应模型,对采用双侧二元进气道的火箭冲压发动机补燃室内纯气相化学反应流场进行了数值计算,分析了进气道夹角和一次燃气喷嘴结构对冲压发动机燃烧的影响,总结了3种不同燃气喷嘴结构冲压发动机的燃烧效率随进气道夹角的变化规律,为冲压发动机的设计提供参考。     

某氢氧发动机推力室氢喷嘴烧蚀问题仿真分析

氢氧火箭发动机推力室内的喷注均匀性不但影响燃烧效率,还有可能影响喷嘴、面板及内壁等结构的可靠性.针对某型氢氧火箭发动机推力室多次出现固定位置两个氢喷嘴的烧蚀问题,采用CFD方法模拟了此发动机氢头腔及喷嘴的内部流动.通过分析流动特性,并给出量化对比结果,得出了以下两个结论:一方面此发动机推力室喷注面氢流量分布不均,而多次产生烧蚀的喷嘴是所有喷嘴中氢流量最小的两个;另一方面氢喷嘴出口环形间隙内流量分布不均,在所有喷嘴中产生烧蚀的喷嘴出口流速分布不均匀度是最高的.这两个因素共同作用下导致喷嘴局部混合比过高,是造成固定位置喷嘴局部烧蚀的重要原因.     

太空中的“3D打印”

近日,一则NASA将向国际空间站运送一台3D打印机的消息引发了人们对3D打印技术的高度关注。3D打印新技术的产生,或许会改变长期以来依靠飞船为国际空间站输送物资现状。试想,未来的航天员上天可以什么都不用带,只需要带一部3D打印机即可,到了太空,需要什么零件,喜欢吃什么,都可以自己打印出来,那么移民太空似乎又多了一层保障。     

织女星火箭进行发动机点火试验

近日,Zefiro 9-A(Z9-A)发动机在位于意大利撒丁岛的试验场成功进行了首次点火试验,这是织女星火箭飞行鉴定试验前的最后第二次发动机点火试验。此次试验检验了弹道性能(压力及推力曲线)、内部热防护效率、推力矢量控制性能,以及传导热与动力环境发动机性能。Z9-A固体火箭发动机是织女星火箭的第三级发动机。发动机点火燃烧了120 s。结果验证了这种改进型发动机预期性能的提升,以及发动机喷嘴坚固性的改进。这种使用新喷嘴设计和优化推进剂加注方式的改进型发动机,完全符合织女星火箭第三级发动机的飞行特性,但为使发动机适应水平状态,使用了截平喷嘴。预计2009年2月,Z9-A发动机将进行第二次飞行鉴定试验,而火箭飞行鉴定试验计划将于2009年末进行。织女星火箭是一枚三级固体推进火箭,有一液体推进剂上面级,起飞质量137 t,能将1 500 kg有效载荷送入高度700 km的极轨,可用于发射各种科学和地球观测任务航天器。织女星小型火箭为4级火箭。其中有三级使用固体推进剂,一级使用液体推进剂。使用固体推进剂的分别为P80一级、Zefiro-23二级和Zefiro-9三级;使用液体推进剂的一级为AVUM。Z9-A发动机整体高...     

“门户”前两个舱段将合体发射

正NASA主管载人探测与运行的副局长洛韦罗称,该局已决定在2023年用一枚重型火箭把"门户"空间站的前两个舱段送入月球轨道,而不是由两枚火箭分别把它们送上天,然后再在深空对接起来。他说,NASA尚未选定发射用的火箭,但这一巨型有效载荷能装在太空探索技术公司正在研制、拟用来发射美大型军事卫星的一款加长型整流罩内,由"重型猎鹰"火箭来发射。"门户"的前两个舱段分别称为"电力与推进组件"(PPE)     

单级入轨火箭的混合推进系统

目前,许多单级入轨火箭作为一种可能降低向低地轨道发射有效载荷成本的运载手段,正在进行配制方面的鉴定分析.NASA 已设计出一种可操作的,使用液氧/媒油/液氢三组元发动机作为单级入轨火箭的方案.Thiokol 对这种使用捆绑式混合推进系统来增加轨道有效载荷能力的运载火箭进行了评估.NASA 将这种先驱火箭作为一种方案对单级入轨火箭的技术进行了论证。这种火箭称为 X-2000。它的主要推进系统使用液氧/煤油和液氧/液氢两种发动机,Thiokol 通过用混合发动机替代液氧/煤油发动机对主推进系统进行了新的探讨。它采用的混合技术在马歇尔航天中心(MSFC)正在进行验证。因此,混合推进系统是一种有效 SSTO 的推进系统.     

微小型运载火箭发动机发展分析

随着微小卫星的广泛应用,很多公司积极投入微小型运载火箭的研制和试验。近几年来,微小型运载火箭发动机技术有了长足发展。发动机是运载火箭最复杂、最重要的组成部分,是决定火箭性能和成本的关键因素。通过追踪国外微小型运载火箭发展现状,重点从发动机设计继承改进、新型塞式发动机应用、组合循环发动机、发动机3D打印制造以及发动机先进复合材料应用等方面分析了其所采用发动机的关键技术,并从发动机的继承改进、创新应用和低成本制造等方面提出了一些发展建议。     

J-2X发动机首次燃烧稳定性试验成功

据报道,日前美国家航空航天局（NASA）完成了J-2X火箭发动机的一项关键稳定性点火测试,试验在NASA斯坦尼斯天空中心的A-2试验台进行。此次点火试验焦点是表征新发动机的燃烧稳定性。试验期间,在发动机燃烧室内进行可控爆破,以此引入常规作业状态下无法预期的高能减震脉冲。