RS-25火箭发动机回来推出NASA的Artemis Moon任务

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这里从Aerojet Rocketdyne的设施的RS-25装配甲板的上层看见是位于密西西比州NASA的Stennis Space Center的设施,是主要发动机2054和2057.这些发动机是Artemis任务的四个遗产飞行集中的三分之一的一部分。 Artemis III将把宇航员带到月球上的轨道。 (aerojet rocketdyne照片)
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火箭发动机与太空飞行中最具历史的历史之一,RS-25返回了空间,第二幕 - 这次将人类送到Artemis任务中探索月球。

作为航天飞机主发动机,RS-25有经过验证的推出三十年来推出135任务的记录。在2011年的班车计划结束时,16卢比-25发动机帮助建立了NASA的国际空间站,并在其他成就中展开了哈勃太空望远镜。

当美国国家航空航天局开始推动美国的下一个超级重型火箭时,空间发射系统(SLS),RS-25提供了开发新发动机成本的机会,以及利用资产,能力和能力的能力航天飞机节目的体验。

“美国宇航局的Marshall Space Flight Centre(Nasa)的马歇尔太空飞行中心的SLS Liquident Office的经理Johnny Heflin说:在亨茨维尔,阿拉巴马州。 “这一引擎具有发射SLS的多功能性的事实是对70年代首次建造它的专业人士以及令人难以置信的人,这沿着它的30多年历史不断改进。” 

然而,让发动机飞行新的大型火箭不是“即插即用”的问题。工程师在更苛刻的SLS环境中备案,为RS-25提供了几项设计改进。

工程师适用于SLS火箭的RS-25
2015年,当NASA和Aerojet Rocketdyne开始适应遗产发动机时,他们重新设计的第一个部分之一是过时的飞行控制器。通常被称为发动机的大脑,因为它在发动机和航天器之间主动控制发动机操作和管理命令和数据协议的作用,RS-25需要一种能够处理现代SLS算法的超级计算机。 

刚改变发动机的控制系统是不足以准备这款发动机以操作有史以来最强大的火箭。 SLS架构与其穿梭前身的架构不同,工程师适用于RS-25发动机,以实现其新作用。  

航天飞机提供了三个RS-25S,在飞行期间距离主要的固体火箭助推器的舒适度远远达到距离,这造成了较少的极端热情。通过SLS设计,四个发动机坐在火箭的核心舞台的底部,直接旁边的两个固体火箭助推器。在这种情况下,RS-25发动机喷嘴采用极端基础加热,特别是在助力燃料燃烧时的前两个分钟内。

喷嘴N6007,在Aerojet Rocketdyne在加利福尼亚州洛杉矶的战略制造中心看到的,是来自新生产线的第五喷嘴,采用先进的制造方法。喷嘴刚刚完成帽子带焊接,并将在大型炉中进行热处理(在背景中显示)。如这种加强的热处理强化喷嘴,使其能够承受SLS飞行的极端环境。喷嘴N6007是在Artemis VI上飞行的四个计划之一。在发射超过700,000加仑的液体推进剂期间将在温度下出现喷嘴超过6,000华氏度。新设计的RS-25喷嘴夹套,将冷却管的发动机的最外部部分使用四个大锥体焊接在一起。原设计需要焊接37个单独的金属板。 Aerojet Rocketdyne已经升级了16卢比-25发动机,以前飞过了梭子任务,具有新的控制系统,并以前四个Artemis任务所需的更高功率水平测试它们。与喷嘴N6007一样,公司已经开始制造了改进的,较低的RS-25,以供未来的航班。 (aerojet rocketdyne照片)

“那些发动机喷嘴被退出的两个固体火箭助推器的极端热量爆炸,”菲利普的主场,团队领先于发动机系统和要求。 “就好像发动机在上升期间靠近两个巨大的加热灯。”   

发动机喷嘴由于推动器烧制在其上以拆下从SLS芯级来拆下助力器的速度分离时吸收额外的热量。这是通过向发动机喷嘴添加绝缘来解决的,其中优惠将被描述为关键改进之一。 

另一个差异是液氧罐与火箭芯阶段基部的四个RS-25发动机相对于四个RS-25发动机的结果。作为212脚核心阶段的上层罐,这种高孔的致密液体氧气推进剂导致RS-25入口的高压。  

“这些入口经历了梭子配置的压力,”注意到。 “我们必须评估这些部件是否可以处理那种负载,然后将它们证明他们以运营安全标准。通过最少的升级,发动机符合认证要求。它真正展示了发动机的先进设计和可靠性。“

截至2019年4月,所有16名前航天飞机主力的验收测试已完成。拥有足够的发动机来覆盖前四个Artemis任务,新复活的RS-25可以在其运营推进水平的109%上运行,从班车计划结束时获得5%的收益。

RS-25看到了一个光明的未来
在航天飞机节目结束时,Aerojet Rocketdyne不再生产发动机。

2015年,美国宇航局资助航空Jet Rocketdyne重启了六个新发动机的生产,然后通过将18个额外的发动机添加到订单中来修改协议。较新的RS-25S生产111%的操作推力水平,并采用先进的制造方法,如3-D印刷,热等静压,五轴铣床和数字X射线,减少30次以30的成本百分比从原始梭式发动机。

“这不仅仅是制作RS-25更强大的问题,我们并不试图采取令人惊叹的东西,使其变得更加惊人。我们希望获得相同的卓越方面,同时使其昂贵的成本较低,“Heflin评论道。

增加了制造改进,Aerojet Rocketdyne最近重新设计了将从四个大型金属锥体组装的发动机喷嘴夹克,而不是以37个单独的碎片。  

“单一制造变化将喷嘴成本降低超过20%。因此,我们通过减少制造成本并在更短的时间内建立相同的高性能发动机来奠定未来的基础,“赫林总结道。

在NASA的Stennis Space Centre近期的最近绿色经营试验中,所有四个Artemis的RS-25发动机都完成了全年8分钟的热火,并产生了160万磅的推力,如他们将推动Artemis I Mission。下次四发动机火灾将在火箭的首次亮相飞行到月球。

Artemis计划是人类空间探索的下一步,以及美国宇航局更广泛的月球到火星勘探方法的主要部分,这将建立可持续探索月球,为人类的下一个巨大飞跃做好准备:向火星发送宇航员。
 
 
 

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