新一代火箭動(dòng)力驗(yàn)證成功：旋轉(zhuǎn)引爆發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)推力

總部位于匹茲堡的 Astrobotic 公司已經(jīng)成功完成了其旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)原型“Chakram”的一系列點(diǎn)火測試。這一成就標(biāo)志著將該實(shí)驗(yàn)性推進(jìn)技術(shù)推向?qū)嶋H應(yīng)用的重要里程碑。

NASA 馬歇爾太空飛行中心完成了其 Chakram RDRE 系統(tǒng)的點(diǎn)火測試工作。

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內(nèi)容

旋轉(zhuǎn)爆轟火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理不同。

傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)依靠在燃燒室內(nèi)對化學(xué)推進(jìn)劑進(jìn)行持續(xù)、可控的點(diǎn)火來產(chǎn)生推力。

而旋轉(zhuǎn)爆轟火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則利用在環(huán)形燃燒室內(nèi)不斷傳播的爆轟波來產(chǎn)生推力。這種方式能產(chǎn)生更高的壓力和效率，從而以更少的燃料獲得更大的推力。

理論上，這種發(fā)動(dòng)機(jī)能使效率提高 10%到 15%，同時(shí)還能減小發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和重量。

這些優(yōu)點(diǎn)對于航天器來說尤為重要，因?yàn)楹教炱魃厦恳话凰镜闹亓慷贾陵P(guān)重要。不過，這些優(yōu)點(diǎn)在實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn)。

不過，Astrobotic 認(rèn)為，其新型 RDRE 原型的測試成果有望幫助將這種推進(jìn)技術(shù)真正應(yīng)用到深空領(lǐng)域，包括月球周圍的環(huán)境。“Chakram 的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的預(yù)期，”Astrobotic 公司 Chakram 項(xiàng)目的首席研究員布萊恩特·阿瓦洛斯說道。

“這樣的演示表明，RDRE 技術(shù)能夠?yàn)楦鞣N太空任務(wù)提供支持：從未來登月艙的推進(jìn)系統(tǒng)，到太空中的軌道轉(zhuǎn)移飛行器等等。這些技術(shù)都將有助于人類在環(huán)月空間范圍內(nèi)的活動(dòng)。”

▲△圖片參考

該試驗(yàn)在位于阿拉巴馬州亨茨維爾的 NASA 馬歇爾太空飛行中心進(jìn)行。試驗(yàn)中使用了兩種旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)原型機(jī)，通過長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行來驗(yàn)證其性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，這種發(fā)動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而不僅僅是在短暫的測試過程中才能使用。

在這次測試中，兩臺 Chakram 發(fā)動(dòng)機(jī)在多次點(diǎn)火過程中，總點(diǎn)火時(shí)間超過了 470 秒。其中有一次測試中，發(fā)動(dòng)機(jī)甚至連續(xù)燃燒了 300 秒。Astrobotic 公司表示，這一持續(xù)時(shí)間很可能是迄今為止旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)最長的連續(xù)點(diǎn)火記錄。此外，該硬件在測試后也沒有出現(xiàn)任何明顯的損壞跡象。

這樣的性能表現(xiàn)，有助于解答與 RDREs 相關(guān)的一些關(guān)鍵問題：該發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)是否足夠可靠，能夠真正應(yīng)用于實(shí)際的航天器上。