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NASA為深空任務提供的革命性的推進設計

NASA為深空任務提供的革命性的推進設計

2023-01-29 Comments 0 Comment

隨著NASA朝著在月球表面建立長期存在邁出第一步,一個推進發展工程師團隊已經開發並測試了NASA的第一個全尺寸旋轉引爆火箭發動機,或稱RDRE,這是一種先進的火箭發動機設計,可以大大改變未來推進系統的建造方式。

Rotating-Detonation-Rocket-Engine-RDRE-Hot-Fire-Test.webp

RDRE與傳統的火箭發動機不同,它利用一種被稱為爆燃的超音速燃燒現象產生推力。與今天的推進系統相比,這種設計在使用更少燃料的情況下產生更多的動力,並有可能為人類登陸器和行星際飛行器提供動力,以到達深空目的地,如月球和火星。

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工程師和位於印第安納州西拉斐特的主要合作者IN Space LLC正在確認2022年在馬歇爾的東試驗區進行的RDRE熱火測試的數據,該發動機被點燃了十幾次,總共持續了近10分鐘。

RDRE實現了其主要的測試目標,證明了其硬件–由新型增材製造(或3D打印)設計和工藝製成–可以長時間運行,同時承受爆炸產生的極端熱量和壓力環境。在全速運行時,RDRE在近一分鐘內產生了超過4000磅的推力,平均腔體壓力為每平方英寸622磅,是該設計的最高壓力等級記錄。

Rotating-Detonation-Rocket-Engine-Hot-Fire-Test-scaled.webp

RDRE將美國宇航局開發的銅合金GRCop-42與粉末床熔融添加劑製造工藝相結合,使發動機能夠在極端條件下運行更長時間而不會過熱。

在測試中取得的其他里程碑式的成果包括成功地進行了深度節流和內部點火。這次成功的演示使該技術更接近於用於未來的飛行器,使美國宇航局和商業空間能夠將更多的有效載荷和質量轉移到深空目的地,這是使空間探索更加可持續的一個重要組成部分。由於NASA最近在RDRE上的成功,NASA的工程師們正在進行後續工作,以開發一個完全可重複使用的10000磅級RDRE,以確定比傳統液體火箭發動機的性能優勢。

UCF-Rotating-Detonation-Rocket-Engine.webp

照片中顯示了中佛羅里達大學旋轉引爆火箭發動機的推力推進測試和特性。NASA為UCF專注於旋轉引爆火箭發動機的項目提供了資金,該發動機利用高能量的爆炸,以更少的燃料產生更多的能量,提高發動機的效率,減少太空旅行的成本和排放。

RDRE由NASA空間技術任務局的改變遊戲規則發展計劃管理和資助。

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