双组元推进剂火箭发动机英文文献和中文翻译(12)

(3)完成了在其它项目中用于支持后续分析的热力学建模。 “低温压力控制”取得了以下成果: (1)为各项任务和运载器的应用制定了分析模型(见图17,一


(3) 完成了在其它项目中用于支持后续分析的热力学建模。

“低温压力控制”取得了以下成果:

(1) 为各项任务和运载器的应用制定了分析模型(见图17,一个结果的示例);

(2) 结合了所有测试和分析能力来支持未来在轨道上使用的低温推进剂。

图17——标准模型成功地预测了不管是在液相还是气相中自然对流温度和速度

2.12先进的原子推进剂评估

背景—2003年,先进化学推进TAG的成员表示对发展最先进化学单质推进的浓厚兴趣。这些兴趣总结在表3中。先进的原子推进剂最让人满意的特性是它的高比冲和对低温的不敏感性。先进的原子推进剂能够应用到大部分的太空任务中。这项评估有助于开始接下来的工作任务,这是由NASAMFSC领导的一个有针对性的研究[20],主要在2004年展开。

表3——2003年TAG会议上,先进原子推进剂技术的应用

任务的重点领域是:

(1) 先进推进剂——对于在太空中所用性能提高的高能量的可储存的推进剂的评价;

(2) 先进的离子单组元推进剂;

(3) 通过实验室测试和仿真,高性能原子推进剂的潜力评估。

任务旨在探讨原子推进剂相对于双组元推进剂降低了其复杂性。推进剂的目标特性有:

(1) 较低处理成本的“绿色”推进剂;

(2) 比冲比联氨高出22%~28%;

(3) 密度增加了45%;

(4) 更低的凝固点。

这项任务的合作者是:P.I.:JohnBlevins,MSFCCo-I.’s:GregDrake,MSFC;TomHawkins,USAFAFRL,EdwardsAFB,CA。

现状——在得出结论以前,这项任务演示了HAN基原子推进剂的点火和持续燃烧过程,展示了它们的性能。由于资金的原因,这项任务在完成以前就被取消了。

总结—作为任务的一部分,一个系统的研究得出:

(1) 先进的原子推进剂与传统的原子推进剂(如联氨)和双组元推进剂相比,不管是系统干重还是湿重,先进的原子推进剂系统都能够实现轻质量系统;

(2) 能够让系统变得更简单和可靠;

(3) 更低的凝固点温度(华氏零下62度)可以节能;

(4) 低毒性可以提高操作性和增加着陆安全性。

研究建议调查为RCS配备的推进剂,并将以后的调查侧重于推进剂更有效的点火上。

热点火实验采用火花点火器和GOX/GH2火炬点火器得出了以下结果:

 利用火花点火器尝试了四次都没成功点火

 利用GOX/GH2产生了如下结果:

 26次点火尝试

 13次测试成功点火(但是至少有一些不持续燃烧的)

 燃烧室的压力(Pc),范围囊括了5到110磅/平方英寸

 在一个燃烧室压力高达300磅/平方英寸的条件下,用AFRL实现了成功点火。

总结

在2009年,ISPT先进化学推进技术领域结束了其最后的努力。在过去的八年中,ISPT项目通过研究,实验和技术发展投资了几个不同领域中化学推进系统组件技术。先进的化学推进技术将不熔化的和性能增强技术推广到广泛的化学推进应用中。化学推进已经并将持续是NASA科任务中的户主要推进系统。主要的研究是Aerojet研发的AMBR发动机和提升性能后实现的TR6的SOA双组元推进系统。其他的研究已经在这篇报道中强调和总结了。

致谢

作者想向P.I.’s和Co-I.’s他们开展各自的技术工作,来自不同机构的做出重大技术投入的同事,还有处理这项目的进度,资源和合同问题的项目负责人表示衷心地感谢。虽然我们试图用短小的篇幅向大家介绍各个单独任务的全面知识,但是我们希望列出的参考文献能够成为更深入探讨主题和相关工作的关键。