SuperDraco火箭3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)測試

寂靜天花板

近過數(shù)月的嚴(yán)格評價(jià)和考核，SpaceX公司已經(jīng)完成了其SuperDraco火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)測試，該發(fā)動(dòng)機(jī)將在發(fā)射中止系統(tǒng)（LAS）中發(fā)揮關(guān)鍵作用。所謂的發(fā)射終止系統(tǒng)的主要目的是在發(fā)射失敗時(shí)幫助宇航員安全地從載人的龍艙（Dragon Capsule）中脫離。最近在SpaceX公司德州開發(fā)中心進(jìn)行測試期間，SuperDraco推進(jìn)器成功地發(fā)射了27次，檢驗(yàn)了各種推力周期。
) \& x$ g% C1 pSpaceX公司一直在開發(fā)其龍飛船（Dragon），使其成為能夠向軌道目的地運(yùn)送貨物和人員的自由飛行航天器。2012年時(shí)，它就成為了首個(gè)將貨物送到國際空間站（ISS）并且安全返回地球的商業(yè)性宇宙飛船，從而創(chuàng)造了歷史，在此以前只有政府才能執(zhí)行這一任務(wù)。雖然它目前只是將貨物運(yùn)送到太空，但是SpaceX公司說，他們的設(shè)計(jì)一開始就已經(jīng)把人類考慮在內(nèi)。目前該公司又與美國宇航局（NASA）簽訂了一項(xiàng)協(xié)議共同開發(fā)改進(jìn)裝置——其中包括關(guān)鍵的LAS系統(tǒng)——這將使龍飛船更加安全地將宇航員送入太空。

為了設(shè)計(jì)SuperDraco發(fā)動(dòng)機(jī)，SpaceX引入了3D打印技術(shù)以降低成本，減少浪費(fèi)，并使生產(chǎn)過程在總體上更靈活。該火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的關(guān)鍵部件——燃燒室，就是在一臺(tái)EOS金屬3D打印機(jī)上完整地打印出來的。該部件還使用了鉻鎳鐵超級合金以確保其具有優(yōu)異的強(qiáng)度、延展性、抗斷裂性以及在材料性能上更低的變異性。 該3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)計(jì)為可在20%到100%推力的情況下減速、可以多次重新啟動(dòng)。它將會(huì)用在LAS系統(tǒng)中，以確保乘員艙能夠在被確認(rèn)為將要失敗的發(fā)射事件中安全地中止任務(wù)，并且著陸或者降落到海上。不過，盡管SuperDraco必需要經(jīng)過嚴(yán)格的測試，但是龍飛船還將裝備冗余的降落傘，以確保乘員的生存并不取決于單個(gè)機(jī)制。

當(dāng)然，在開發(fā)載人航天器時(shí)，NASA首要關(guān)注的是宇航員的安全。自從上世紀(jì)80年代挑戰(zhàn)者號(hào)發(fā)射失敗以來，宇航局一直有著最嚴(yán)格的測試系統(tǒng)以保證宇航員在各種可能導(dǎo)致乘員死亡的故障模式中的安全。在Spacex公司開發(fā)的同時(shí)，其主要競爭對手波音公司也一直開發(fā)自己的商業(yè)性載人航天發(fā)展項(xiàng)目。

不過，波音公司為他們的Starliner航天器LAS系統(tǒng)選擇的是更為傳統(tǒng)的“火箭發(fā)射塔”式設(shè)計(jì)，SpaceX公司則采用了完全不同的方式，在乘員艙一側(cè)安裝了四對SuperDraco推進(jìn)器。

在此之前，SpaceX公司就已經(jīng)于2015年5月完成了緊急終止發(fā)射測試，下一步該公司將繼續(xù)評估其推進(jìn)器性能，可能會(huì)將其用于在飛船的下降階段替代當(dāng)前的降落傘系統(tǒng)。SpaceX公司預(yù)計(jì)將在未來2-3年內(nèi)舉行第一次載人試驗(yàn)飛行。

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