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  • 1 # 孫紅雷哦喲

    美國航空航天局(NASA)近日公佈了將用於登月任務的“戰神”5重型火箭的新設計方案。修改設計後,“戰神”5的芯級氫氧發動機臺數從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。  “戰神”5火箭是美國下一代航天運輸系統中的重型貨運火箭,目前正在進行硬體裝置、推進系統和相關技術的規劃和初步設計。它將作為NASA安全而可靠地向太空運送大型裝置的主力火箭,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範圍所需的食品、水和其它物品。在NASA的探測任務目標下,“戰神”5是正在“星座”計劃下研製、將用於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設施的重要組成部分。  “戰神”5的研製工作涉及NASA各中心和全美各地承包機構的多支硬體和推進元件研製隊伍,由設在NASA馬歇爾航天飛行中心的戰神專案辦公室牽頭領導。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驗以及航空航天技術所取得的進步。它們正在共同研製新的火箭裝置和飛行系統,並使來自大型“土星”火箭及太空梭推進元件的各項技術變得更加成熟。  “戰神”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,“戰神”5可把近71噸的貨物送往月球。向地球軌道發射時,“戰神”5的第一級依靠的是兩臺5.5段式可重複使用固體火箭助推器。這兩臺助推器由太空梭的固體火箭助推器衍生而來,與作為“戰神”1載人火箭第一級的單臺助推器類似。由於可用同樣的設施來製造,硬體裝置的這種通用性將提高執行使用的效費比。  “戰神”5火箭的兩臺可複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。該芯級的貯箱是由“土星”5火箭衍生而來的,用於向成組安裝的6臺RS-68B火箭發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”計劃以及商業發射使用而研製的。上述這些推進元件構成了“戰神”5的第一級。  芯級上方為級間筒段,包括級間分離發動機。級間段用於把芯級和“戰神”5的離地級(上面級)連線到一起。離地級採用J-2X主發動機。J-2X也採用液氧和液氫推進劑,是由歷史上兩種型號的發動機改型而來的。這兩種型號一是用於將“土星”1B和“土星”5火箭推往月球的J-2上面級發動機,二是上世紀70年代初開展研製和試驗的J-2發動機的簡化型號J-2S。離地級上方安裝複合材料整流罩,用於保護“牽牛星”登月艙。登月艙由下降級和上升級組成,其中下降級用於把宇航員送到月面上,而上升級則用於把宇航員送回月球軌道,在那裡同“奧利安”載人飛船會合,以返回地球。  發射過程中,可複用固體火箭助推器和芯級推進系統將把火箭帶入低地軌道。與用完了的芯級分離後,離地級的J-2X發動機將開始工作,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“戰神”1火箭單獨發射,然後與已入軌的離地級及其登月艙有效載荷對接。對接後,離地級會再次讓J-2X發動機點火工作,以獲得掙脫地球引力束縛所需的逃逸速度。對接後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後將被拋掉。進入月球軌道後,宇航員將迅速轉入登月艙,然後落向月面。“奧利安”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後與其交會對接,然後開始返回地球。  “戰神”5在向地球軌道或地月轉移軌道運送重型探測、科學和商業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。  “戰神”5火箭的首次試飛計劃在2018年前後進行,而首次執行載人登月任務的時間則定在2020年前後。火箭的可複用固體火箭助推器主承包商為ATK發射系統公司,J-2X上面級發動機和RS-68B芯級發動機主承包商為普惠洛克達因公司。

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