歐空局繼續(xù)推進(jìn)低成本可重復(fù)使用的火箭發(fā)動機(jī)

【據(jù)ASD新聞網(wǎng)站2020年6月4日報道】 由阿麗亞娜集團(tuán)開發(fā)的“普羅米修斯”(Prometheus)火箭發(fā)動機(jī)當(dāng)前被視為歐洲未來開展太空競爭的關(guān)鍵．其具備可變推力、多次點火等特性,適用于運(yùn)載火箭的主級和上級,且飛行前后只需極少的地面操作,可以和執(zhí)行任何任務(wù)的新型運(yùn)載火箭相匹配,甚至可實現(xiàn)重復(fù)使用．“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)代表了成本和制造方面的突破．

“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)采用“限額成本設(shè)計法”, 歐空局(ESA)的目標(biāo)是將生產(chǎn)成本降低到“阿里安5”火箭“火神2”發(fā)動機(jī)的十分之一．“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)采用液態(tài)氧-甲烷推進(jìn)劑,具有很高的效率,可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和簡化操作,而甲烷推進(jìn)劑也易于獲得及處理．

接下來的測試將在德國航空航天中心的Lampoldshausen測試設(shè)備中進(jìn)行,由阿麗亞娜集團(tuán)監(jiān)督,驗證第一個“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)測試模型(M1)的硬件組件．在準(zhǔn)備過程中,P5試驗臺將采用一個容量為250 m3的甲烷推進(jìn)劑罐,這將使工程師能夠在“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)和“阿里安6”的“火神2.1”主級發(fā)動機(jī)(該發(fā)動機(jī)也在研發(fā)之中)之間進(jìn)行有效切換來測試配置．

“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)主要子系統(tǒng)正在制造中．去年制造的首批零件采用了大量新工藝,如疊層制造(ALM)采用了逐層構(gòu)建結(jié)構(gòu),比切割大塊材料的傳統(tǒng)處理工藝簡單高效,可以制造傳統(tǒng)方法無法獲得的一些復(fù)雜且經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的零部件,從而加快生產(chǎn)速度、減少零部件數(shù)量、大大降低成本．已制造并準(zhǔn)備測試的組件包括渦輪泵的渦輪,泵進(jìn)口及氣體發(fā)生器閥門等．

首個燃燒室模型預(yù)計在6月底發(fā)布,而M1燃燒室的交付預(yù)計在2020年12月．預(yù)計2020年底將組裝M1全尺寸演示樣機(jī),在2021年進(jìn)行地面測試．后續(xù)還將開展更多的“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)用測試．

同時,在ESA的未來發(fā)射器籌備項目中,目前正在準(zhǔn)備可重復(fù)使用“西彌斯”飛行器的演示,該飛行器也融合了“普羅米修斯”發(fā)動機(jī)技術(shù)．