美国宇航局刚刚测试了一种新引擎,它将发射 Artemis V 及更高版本

11 月 16 日,NASA 发射了第一个任务 阿尔忒弥斯计划 (阿耳emi弥斯一世), 三周半后溅落。 这个无人任务看到了 太空发射系统 (SLS) 发送一个 猎户座飞船 远远超出月球轨道,创造了任务行进距离和在低地球轨道 (LEO) 以外花费的时间的新记录。 供电 核心阶段 SLS 有四个 Aerojet Rocketdyne RS-25s,使用相同的引擎 航天飞机 – 被称为航天飞机主发动机 (SSME)。

到本世纪末,NASA 计划总共进行六次 Artemis 发射,其中包括载人航天任务、创建 阿尔忒弥斯大本营,以及部署 月球门户. NASA 还计划在此过程中升级任务架构中的关键组件,其中包括更换 航天飞机时代 配备新设计的 RS-25E 的发动机。 在 12月14日NASA 在 斯坦尼斯航天中心 在密西西比州,完成了持续不到三分半钟(209.5 秒)的热火测试。

测试发生在 弗雷德·海斯试验台 就在 NASA 成功完成 Artemis I 飞行测试几天后。 也称为“置信度测试”,单引擎点火旨在确认 RS-25 已准备好进行定于明年初进行的认证测试。 此前,NASA 和主要承包商 Aerojet Rocketdyne 制造了 16 架 RD-25D 改型,用于 Artemis I 到 Artemis IV 任务。 这些最新测试是针对 RS-25E 的,它们将用于 Artemis V 和 VI 任务,这两个任务将分别在 2028 年和 2029 年(分别)进行。

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NASA 工程师于 2017 年 3 月 23 日在斯坦尼斯航天中心的 A-2 试验台上测试了第一台 RS-25 发动机。来源:NASA/SSC

这些任务将把四名宇航员的机组人员送到月球表面,以及 月球地形车 (LTV) 和网关的最后一个元素—— 提供加油基础设施和电信的欧洲系统 (ESPRIT)和 网关气闸 模块。 SLS Liquid Engines 经理 Johnny Heflin Office 在美国宇航局 马歇尔太空飞行中心,在最近的 NASA 新闻稿中解释了热测试的重要性:

“就像发射一样,测试活动是动态事件,使我们能够更多地了解 SLS 火箭硬件。 NASA 和 Aerojet Rocketdyne 团队成功地对新型 RS-25 重启发动机进行了 209.5 秒的首次测试,这将有助于为 SLS 火箭的未来任务提供动力。 初步数据表明发动机正常运行。 数据分析正在进行中。”

与之前的测试一样,热火计划运行 500 秒,但被用于监控发动机的非飞行系统提前关闭。 NASA 和 Aerojet Rocketdyne 现在正在分析数据,以审查监控系统、评估发动机性能并找出提前停产的原因。 由于该测试不涉及在不久的将来被任何任务使用的发动机,因此终止不会影响美国宇航局的飞行计划。

此外,该测试还提供了有助于生产新型 RS-25 发动机的重要数据。 随着 Artemis I 飞行测试的完成,NASA 和 Aerojet Rocketdyne(为 Artemis 开发推进元件的主要承包商)都在推进测试和开发新的任务元件。 热火测试对这些工作至关重要,因为它们将测试未来发动机中使用的新部件。 这包括一个已经集成的新动力头组件和将在认证系列之前安装的其他组件(一个新的喷嘴和控制器)。

航天飞机时代 RS-25 的热火测试。 图片来源:美国宇航局

这次最新的测试也是自 3 月以来 NASA 完成一项任务时首次使用 Fred Haise 测试台。 开发测试系列 旨在实现制造现代化并降低 RS-25 发动机的生产成本。 从那时起,Stennis 团队完成了支持 RS-25 测试计划的关键维护项目,例如升级展台的高压工业水系统、火焰偏转器、推力矢量控制系统和数据采集系统。

“每一次测试,即使是没有持续全部时间的测试,都有助于我们收集有价值的数据,并帮助我们为安全飞行做好准备,” Stennis RS-25 项目经理 Chip Ellis。”

阿尔忒弥斯计划的第一次载人任务(阿尔忒弥斯二世) 目前计划于 2024 年 5 月执行。这次任务将看到四名机组人员在返回地球之前飞越月球。 接下来将是 阿耳emi弥斯三世 在 2025 年的某个时候,四名机组人员将飞往月球轨道并与 Starship HLS 会合。 两名机组人员,“第一位女性和有色人种”,将使用 HLS 登陆月球表面。 他们将成为继 Gene Cernan 和 Harrison Schmitt 于 1972 年作为登月计划的一部分而踏上月球的首批宇航员。 阿波罗 17 号 使命。

每次 SLS 飞行都将由四个核心级 RS-25 发动机和两个消耗性固体火箭助推器(也用于航天飞机时代)提供动力。 这些发动机将同时点火,在发射时产生总推力 725,748 千克(160 万磅),在上升期间产生 907,185 千克(200 万磅)。 除了自阿波罗时代以来首次简单地将宇航员送上月球外,这些任务的长期目标是建立基础设施,以实现“持续的月球探索计划”,并为载人火星任务铺平道路.

我们要回去了,我们打算留下来。 那我们就更进一步了。 RS-25 曾经是航天飞机计划的主力,将成为这些计划的关键要素,提供 50 多年来首次将宇航员送出 LEO 所需的推力!


延伸阅读: 美国宇航局