“戰(zhàn)神”5構(gòu)想圖
美國航空航天局（NASA）近日公布了將用于登月任務(wù)的“戰(zhàn)神”5重型火箭的新設(shè)計方案。修改設(shè)計后，“戰(zhàn)神”5的芯級氫氧發(fā)動機臺數(shù)從5臺增加到6臺，捆綁助推器從5段式加大到5.5段式，火箭高度增加了6米，達到106米，運載能力有所增大。以下是該型火箭的最新介紹。
“戰(zhàn)神”5火箭是美國下一代航天運輸系統(tǒng)中的重型貨運火箭，目前正在進行硬件設(shè)備、推進系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的規(guī)劃和初步設(shè)計。它將作為NASA安全而可靠地向太空運送大型設(shè)備的主力火箭，所運送的貨物既包括建造月球基地所需的登月飛船和物資，也包括擴大人類在地球軌道以外的活動范圍所需的食品、水和其它物品。在NASA的探測任務(wù)目標下，“戰(zhàn)神”5是正在“星座”計劃下研制、將用于把人員送到月球乃至火星和太陽系中更遠的地方的高效費比航天運輸基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。
“戰(zhàn)神”5的研制工作涉及NASA各中心和全美各地承包機構(gòu)的多支硬件和推進組件研制隊伍，由設(shè)在NASA馬歇爾航天飛行中心的戰(zhàn)神項目辦公室牽頭領(lǐng)導(dǎo)。這些隊伍依靠NASA近半個世紀以來在航天飛行方面積累的經(jīng)驗以及航空航天技術(shù)所取得的進步。它們正在共同研制新的火箭設(shè)備和飛行系統(tǒng)，并使來自大型“土星”火箭及航天飛機推進組件的各項技術(shù)變得更加成熟。
“戰(zhàn)神”5是一種垂直吊裝的兩級重型火箭，能把近188噸的貨物送入低地軌道。在與“戰(zhàn)神”1載人火箭配合共同把有效載荷先送入地球軌道的情況下，“戰(zhàn)神”5可把近71噸的貨物送往月球。向地球軌道發(fā)射時，“戰(zhàn)神”5的第一級依靠的是兩臺5.5段式可重復(fù)使用固體火箭助推器。這兩臺助推器由航天飛機的固體火箭助推器衍生而來，與作為“戰(zhàn)神”1載人火箭第一級的單臺助推器類似。由于可用同樣的設(shè)施來制造，硬件設(shè)備的這種通用性將提高運行使用的效費比。
“戰(zhàn)神”5火箭的兩臺可復(fù)用固體火箭助推器將安裝在稱為“芯級”的單臺液體燃料核心助推器兩側(cè)。該芯級的貯箱是由“土星”5火箭衍生而來的，用于向成組安裝的6臺RS-68B火箭發(fā)動機輸送液氧和液氫推進劑。RS-68B是目前用在德爾它4火箭上的RS-68發(fā)動機的升級型號。RS-68是由美國空軍出資在上世紀90年代為其“漸進一次性運載器”計劃以及商業(yè)發(fā)射使用而研制的。上述這些推進組件構(gòu)成了“戰(zhàn)神”5的第一級。
芯級上方為級間筒段，包括級間分離發(fā)動機。級間段用于把芯級和“戰(zhàn)神”5的離地級（上面級）連接到一起。離地級采用J-2X主發(fā)動機。J-2X也采用液氧和液氫推進劑，是由歷史上兩種型號的發(fā)動機改型而來的。這兩種型號一是用于將“土星”1B和“土星”5火箭推往月球的J-2上面級發(fā)動機，二是上世紀70年代初開展研制和試驗的J-2發(fā)動機的簡化型號J-2S。離地級上方安裝復(fù)合材料整流罩，用于保護“牽牛星”登月艙。登月艙由下降級和上升級組成，其中下降級用于把宇航員送到月面上，而上升級則用于把宇航員送回月球軌道，在那里同“奧利安”載人飛船會合，以返回地球。
發(fā)射過程中，可復(fù)用固體火箭助推器和芯級推進系統(tǒng)將把火箭帶入低地軌道。與用完了的芯級分離后，離地級的J-2X發(fā)動機將開始工作，把火箭送入一條圓形軌道。離地級的整流罩將分離，以準備登月艙與“奧利安”飛船的交會對接。乘有4名宇航員的“奧利安”飛船由“戰(zhàn)神”1火箭單獨發(fā)射，然后與已入軌的離地級及其登月艙有效載荷對接。對接后，離地級會再次讓J-2X發(fā)動機點火工作，以獲得掙脫地球引力束縛所需的逃逸速度。對接后的組合體由此將開始飛往月球的征程。
離地級在將“奧利安”飛船和“牽牛星”登月艙的組合體送上奔月的路線后將被拋掉。進入月球軌道后，宇航員將迅速轉(zhuǎn)入登月艙，然后落向月面�！皧W利安”飛船將留在月球軌道上，直到宇航員乘登月艙的上升級離開月面后與其交會對接，然后開始返回地球。
“戰(zhàn)神”5在向地球軌道或地月轉(zhuǎn)移軌道運送重型探測、科學(xué)和商業(yè)有效載荷方面也具有無可匹敵的能力。這種能力還將使NASA能在未來適時地對比月球更遠的地方開展載人探測。
“戰(zhàn)神”5火箭的首次試飛計劃在2018年前后進行，而首次執(zhí)行載人登月任務(wù)的時間則定在2020年前后�；鸺目蓮�(fù)用固體火箭助推器主承包商為ATK發(fā)射系統(tǒng)公司，J-2X上面級發(fā)動機和RS-68B芯級發(fā)動機主承包商為普惠洛克達因公司。
- 相關(guān)新聞
- 無相關(guān)新聞