NASA以113%的功率水平測試升級後的阿特米斯月球火箭發動機
美國宇航局對將用於未來太空發射系統(SLS)任務的重新設計後的RS-25發動機的測試繼續進行,3月8日在密西西比州聖路易斯灣附近的美國宇航局斯坦尼斯航天中心進行了全長熱火測試。

這次測試是在美國宇航局斯坦尼斯航天中心的弗雷德-海斯試驗台進行的,是今年的第三次測試,是正在進行的認證熱火系列的一部分,也是自2月8日熱火之前在RS-25發動機上安裝了一個升級的噴嘴後的第三次測試。由SLS發動機主要承包商Aerojet Rocketdyne提供的重新設計的發動機將用於未來的阿特米斯飛往月球的飛行,從阿特米斯五號開始,因為NASA繼續其為所有人的利益探索宇宙的秘密的使命。

2023年3月8日,美國宇航局在密西西比南部的美國宇航局斯坦尼斯航天中心的弗雷德-海斯試驗台上進行RS-25熱火試驗時,安裝的現場攝像機提供了一個特寫視圖。資料來源:NASA/Stennis
“跡象表明,噴嘴工作良好,”Aerojet Rocketdyne公司RS-25發動機項目副經理邁克-勞爾說。”即使我們改變了製造方法,我們也不希望從根本上改變噴嘴的性能。我們非常高興,噴嘴的性能似乎與我們以前的歷史非常一致。”
操作員在測試期間對RS-25發動機進行了預定的520秒發射,功率水平高達113%。在前往月球的任務中,發動機發射了大約500秒,並達到了111%的功率水平,以幫助SLS將獵戶座飛船和其他有效載荷提升到軌道。在地面測試期間,隨著時間的增加和功率水平的提高,工程師們可以更多地了解發動機的性能,並提供一個操作安全係數。

2023年3月8日,美國宇航局在位於密西西比州南部的美國宇航局斯坦尼斯航天中心的弗雷德-海斯試驗台上進行RS-25熱火試驗。資料來源:NASA/Danny Nowlin
噴嘴,即RS-25發動機底部的鐘形部件,通過以最大速度噴射發動機的排氣來幫助產生推力,以推動SLS進入太空。它是重新設計的發動機上的多個升級部件之一,也是通過使用最低數量的推進劑或燃料來產生推力並幫助推動火箭進入太空,從而確保效率的關鍵。噴嘴是RS-25成為世界上最省油的火箭發動機之一的原因之一。
在RS-25發動機的傳奇歷史中,許多部件都經歷了變化或升級。其中,有一個部件基本沒有變化,那就是噴嘴。

然而,對於重新設計的RS-25發動機,一個團隊專注於重新設計噴嘴的每個部分。這包括使用精密加工來改進構成噴嘴壁的1000多根管子的生產。這些管子對於流動超冷的液態氫以保持噴嘴的冷卻至關重要。該團隊還在使用3D打印技術來製造選定的噴嘴部件。
噴嘴的升級包括一種新的絕緣類型和數量,這是一個關鍵的考慮因素,因為在SLS發射期間,RS-25發動機比以前的航天飛機任務暴露在更多的熱量下。SLS有四個RS-25發動機,而不是航天飛機使用的三個主要發動機,而且RS-25噴嘴與SLS固體火箭助推器的距離比航天飛機更近。

升級的目標是簡化噴嘴的生產過程,同時使其更具成本效益,並仍然達到與以前的RS-25發動機相同的性能水平。雖然新的製造方法已被納入到噴嘴的生產中,但其形狀、長度和直徑保持不變。
美國航天飛機計劃留下了16台主發動機,所有的發動機都在NASA斯坦尼斯進行了改裝和測試,用於前四次阿特米斯任務。