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。     

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。     

航天飞机小尺寸烧蚀喷管试验

近来,使用小尺寸喷管试验,鉴定了有希望的新型碳酚醛烧蚀材料。这些材料采用短粘胶纤维.聚丙烯腈纤维和沥青基碳布制成。为喷气推进试验室48英寸碳发动机设计的4英寸喉径潜入式喷管,用来鉴定有20种烧蚀材料的5种不同的设计。这种装有3200磅航天飞机固体火箭发动机使用的推进剂(聚丁二烯丙烯酸丙烯腈)药柱,提供的燃烧室压力——时间条件,类似于航天飞机固体火箭发动机最初45秒的工作环境。     

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。     

1989年航天用固体发动机大事

航天飞机使用重新设计的固体助推器于1988年9月29日成功地恢复飞行.挑战者号事故之后进行了32个月固体推进工业历史上最广泛的重新设计和鉴定试验.整个过程中进行了大量的试验点火,其数量约为初始助推器鉴定计划期间所做缩比及全尺寸发动机试验的4倍,最后一次试验是1989年1月进行的成功点火.     

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。     

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。     

美、法试验远地点发动机和喷管

一台先进的空间固体远地点发动机和喷管于1979年11月15日在爱德华空军基地点火试验成功。这是美国联合技术公司化学系统分公司与法国欧洲动力装置制造公司经过两年努力的成果,它综合了在碳-碳材料,固体推进剂药柱及喷管设计方面最新的先进技术。发动机直径为76厘米,在模拟30,480米以上高空的情况下点火试验约60秒。发动机     

美国将建造先进的固体火箭设施

NASA5月25日与洛克希德导弹和空间公司签定一项为期约三年半的合同,负责下一代航天飞机固体火箭发动机生产和试验设施的设计和建造。先进的固体火箭发动机(ASRM)将于90年代中期替代目前航天飞机使用的助推发动机。该设施合同价值为5.5亿元用于新建筑物的改造,大约有2.36亿元用于设备和工装的采购和装配。     

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     

纤维缠绕助推器将采用新型的O形环设计

纤维缠绕的航天飞机固体火箭发动机壳体将开始采用锁位设计件(Capture designfeature),使O形环密封圈不会由于接头的转动而移动位置。范登堡基地第一次航天发射用的轻质发动机,在高强度合金的锥限(tang)内侧加有锁位件。锥根围绕O形密封装置形成支撑,使接头在发动机的点火压力下不致转动。基地地勤人员正在组装四段石墨/环氧同筒段,预计组装工作在三月初完成。锁位件己在纤维缠绕研制发动机的两次静试车中成功地进行了试验,第三次地面试车原定于去年秋季进行,但由于马歇尔航天中心的结构试验失败而延后,从而也推迟了范登堡的航天飞机的发射日期。静试车试验又重新安排在2月13日,但由于挑战者号的爆炸,     

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。     

大力神-4固体发动机的爆炸原因

大力神-4改进型固体火箭发动机(SRMU)在4月1日的静态试车中发生了爆炸.在这次试车中,发动机被密闭在一个环境模拟塔内,以控制垂直点火期间发动机的温度.预控温度约12.8℃,这个温度是卡纳维拉尔角和范登堡空军基地这二个发射场的平均环境温度.发动机点火正常,已建立起稳定的燃烧,但在点火后约2s时,模拟塔下部三分之一处的前方出现一束火苗,并立即向上、下快速扩展燃烧直至爆炸.     

可燃喷管固体助推器的研究现状

本文介绍了低成本、高可靠性运载火箭固体助推器可燃喷管的研究现状.可燃喷管是用一种低成本、高强度和低燃速推进剂制成的,宅在工作过程中可以燃烧,有利于固体火箭发动机降低成本和提高可靠性.其可行性已由美国联合工艺公司所验证,并由φ152mm 和φ762mm 发动机试车所证实.试验结果表明,可燃喷管的消蚀速率(相当于药柱的燃速)高于预估值,发动机性能优于预计情况(实际比冲比预计比冲1979.6N·s/kg 高25.5N·s/kg).     

推力向量控制技术的论证

大西洋研究公司(ARC)与法国欧洲推进公司(SEP)共同进行先进向量控制方案的设计和论证试验。方案之一是超声速分离线喷管,该推力向量控制试验系由曾在标准(轴向)试车台进行过试验的基本型弹道发动机在ARC的多分力试车台上完成的。超声速分离线喷管是在60年代研制的一种很有希望的方案,由于受当时材料的限制而放弃了;随着喷管材料的新发展,证明该方案有进一步开发的必要,因为它可提供较大的偏转角。SEP制造的一种先进的轻型耐高温复合材料NOVEL-TEX,已被选用为ARC试验的喷管喉衬和出口维。本文叙述了发动机和推力向量控制系统的设计、试验装置和试验结果。     

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     

84英寸推进剂药筒与药柱 第一卷 技术讨论

1.0 绪言先进洲际导弹的设计要求使用比现用导弹系统发动机性能更高的固体火箭发动机。这些高性能的发动机将(1)采用高固体含量的先进推进剂,(2)有较高的火焰温度和(3)在相当高的燃烧室压力下工作。因此,先进发动机的喷管和推力向量控制部件所面临的环境将远比现有系统要恶劣得多。为了正确地评价这些先进设计的性能,必须对这些部件在相当苛刻的工作条件下进行大量的鉴定试验,以便模拟实际应用的情况。为此,空军火箭推进实验室(AFRPL)终于研制了     

新的INSUL/RITE材料

ICI/Fiberite公司用来评估材料绝热和烧蚀性能的固体推进剂材料试验发动机最近通过了试车,结果完全成功. 这次试车是为了确定新的Insul/Rite弹性化合物中的一种是否可用于高压喷管上. 试车后,在解剖图上所显示的“橡胶喷管”是一块层压模件,包括喷管入口、喉部和出口锥.该模件化合物的代号为MXE-S646,是在高硅氧宽幅编织物上浸渍硅酮橡胶(聚二甲基硅氧烷,PDMS弹性材料).制造时只要用常规的压模成型技术或者在夹具中于高温炉固化即可,无需高的模压.喷管在约163℃的烘炉中固化6个小时,只承受着夹紧压力.     

美国新型导弹M—X末级发动机两次地面试车成功

去年7月12日、9月13日,美国喷气航空固体推进公司成功地进行了M—X 末级发动机二比一缩比发动机首次和第二次地面点火试验。此发动机采用该公司推进剂研制组研制的以PEG/FEFO 为粘合剂系统的复合推进剂,发动机装药约2000磅(907.19公斤),燃烧时间约26秒.据该公司称,试验成功地验证了独特的整体点火器方案(Integral Igniter Con—cept)、高性能推进剂、新式喷管和绝缘材料,并说:“所采用的推进剂是目前战略