美国XCOR公司开始甲烷火箭发动机点火试验,美国

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摘要:XCOR宇航公司近日进行了以液体甲烷和液氧为燃料的火箭 发动机 早期型号的试验点火。这种发动机可能有一天会用于地球与月球、地球与火星间 航天 器的往返。 【据美国《太空参考》

XCOR宇航公司近日进行了以液体甲烷和液氧为燃料的火箭发动机早期型号的试验点火。这种发动机可能有一天会用于地球与月球、地球与火星间航天器的往返。

【据美国《太空参考》网站2007年1月16日报道】美国XCOR宇航公司宣布,已经成功完成了重3402千克的新型火箭发动机的一系列点火试验。试验是XCOR公司与阿连特技术公司之间价值330万美元子合同的组成部分。这些试验支持NASA的先进研发计划,以获得应用于未来的液体甲烷火箭发动机技术。6个短期点火试验都已完成。液体甲烷火箭发动机,又称5M15,使用液体甲烷和液氧作为推进剂。XCOR公司和ATK公司正在为NASA研发使用液氧和液体甲烷发动机的初始型号火箭。火箭的再冷却型发动机也将于2007年建造完成并进行试验。ATK公司将使用该型火箭发动机作为设计发动机样机的基础,样机更加接近飞行质量。这枚火箭的第一个发动机使用了一个散热槽,而没有任何冷却系统。试验将确定发动机的性能。试验结果将用于确定火箭发动机燃烧室的适当长度。

液氧与液体甲烷混合物的效率是常规自燃燃料的1.2倍。XCOR宇航公司负责人称,理论计算显示甲烷/液氧发动机的性能明显优于自燃燃料发动机。这种较高效率的发动机可能将用于月球及火星间往返的未来任务,甲烷及氧气能够在火星大气中萃取为飞行任务提供燃料。

但到目前为止,还没有任何航天器采用液氧/甲烷发动机。因此NASA正在投资一项研究,以确定该发动机制造及应用于太空的可行性,并且授予位于明尼苏达州的ATK公司一项价值1040万美元的液氧/甲烷发动机研发合同。随后ATK公司授予XCOR宇航公司330万美元进行该项技术的研发。

2006年12月11日-21日期间,XCOR宇航公司进行了6次5M15发动机的点火试验。发动机产生了33,400 牛的推力。这些点火试验仅持续0.7-1.2秒,而NASA在2006年4月进行的点火试验的持续时间长达103秒。但是XCOR的发动机没有进行冷却,所以XCOR宇航公司的工程师们既希望点火试验足够长以了解其内部发生的情况,同时又不希望时间过长使系统过热。

最终,XCOR宇航公司希望掌握发动机燃烧室持续燃烧的适宜长度,并找到发动机内部的最佳压力及流量、以及液氧与甲烷的适当比率。所有的这些数据将有利于发动机燃烧室实现充分燃烧。

下一步将建造发动机并在添加冷却系统后进行较长时间的试验点火。XCOR宇航公司和ATK公司希望他们的发动机能够为已经在太空运行的航天器提供推进力,用于NASA未来月球登陆器的往返,或者为航天飞机的替代者提供从月球轨道返回的动力。

除效率高以外,液氧/甲烷发动机还具有其他优势。自燃的火箭燃料,如四氧化二氮和甲基肼都有较高的毒性,对地面工作人员及宇航员会造成一定威胁。而液氧/甲烷发动机则较为环保。

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