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美国的“战神”火箭是干什么的?
战神火箭系列运载火箭 战神系列运载火箭 战神系列运载火箭 包含战神一号、战神四号和战神五号运载火箭,为美国于2010年航天飞机除役后接替发射任务战神一号公路文案的火箭,战神一号运载火箭属载人性质,计划酬载猎户座太空船运送太空人;其战神一号公路文案他两者为载物火箭计划酬载登月小艇等设备。 计划缘由 战神系列运载火箭是实行2004年美国总统布什战神一号公路文案的重返月球的演说,美国国家航空航天局经过多次的拟定和修改部分计划逐渐让重返月球的登月小艇及指挥舱与实际状况相符,整个计划称为星座桥旅计划(Project Constellation),预计战神一号运载火箭将于2011年进行测试。 命名由来 取自美国的科幻小说,当时的构想(相当于战神五号运载火箭),第一节:两支四段式固态辅助火箭配上三颗航天飞机主引擎;第二节:一颗RL-10火箭引擎。由于书中取名为战神,所以就使用此名称。 战神系列运载火箭简介 战神一号运载火箭 战神一号运载火箭的装配图主条目战神一号公路文案:战神一号运载火箭 战神一号运载火箭是一两节式的运载火箭,第一节使用的是五段式固态运载火箭,第二节使用的是J-2X火箭引擎,燃料为液态氢/液态氧。未来将运载猎户座太空船至国际太空站或月球。 战神四号运载火箭 主条目战神一号公路文案:战神四号运载火箭 战神四号运载火箭与战神五号运载火箭类似,只是运送的性质不同。 战神五号运载火箭 主条目:战神五号运载火箭 战神五号运载火箭的辅助火箭为两敏升凳枚五段式的固态辅助火箭,第一节使用五笑侍颗RS-68火箭引擎,第二节则为J-2X火箭引擎,第一及第二节皆以液态氢/液态氧为燃料。 未来展望 目前美国国家航空空暨太空总署将战神系列运载火箭定位在中程太空探索发展计划,主旨是借由此系列运载火箭建立中继站(月球基地),成为到达火星的跳板。
相关问答
Q1: 战神一号运载火箭的第二节有什么用途?
战神一号运载火箭的第二节推进动力是J-2X火箭引擎,燃料是液态氢及液态氧(LOx)。在2007年7月16日,美国国家航空航天局宣布由洛克达因为J-2X火箭引擎的地面测试和试验飞行的公司,也是唯一一家签署J-2X引擎的公司。
原本美国国家航空航天局打算使用航天飞机主引擎当第二节,但由于价格高昂(每颗引擎$5.5-6千万美元),如果重新设计引擎,也要经过地面及真空测试;再者,第二备孙节是不可重复使用的,所以决定使用J-2X火箭引擎,最重要的是其价格低廉(每颗引擎$2千万美元),而且只要改良,不必重新研发。
虽然J-2X火箭引擎是从现有的引擎改良,燃料供应系统却是全然新的。原先计划由航天飞机外燃料槽的内部结构进行修改,以"内槽"的方式分开燃料槽及氧化剂槽。最后使用阿波罗时期的概念,并不用内槽结构来减轻重量,而是在两个槽间以隔壁隔开。
现今的设计,使用简约的方式增加推进剂容量:以隔板隔开的燃料槽可装载297,900磅(约135吨)。较重的燃料可降低第二节引擎点火时的瞬间加速度,仅0.6G。
第二节的顶端将装配载人的猎户座太空船,下发也装设有类似农神一B运载火箭及农神五号运载火箭的推闹磨进系统,能在火箭飞行时控制第一及第二节的翻仿弯链滚。
战神一号运载火箭的第二节也和航天飞机的外部燃料槽使用相同的泡绵绝缘体,可隔绝低温推进剂受热,且肯尼迪航天中心的气候潮湿,同样的绝缘材料也用在哥伦比亚号航天飞机上,但被绝缘材料的破片击中,造成返航时烧毁,然而战神一号运载火箭不会有此危险。
在2007年8月28日,美国国家航空航天局宣布与波音公司签约设计战神一号运载火箭的上面级。上面节将由美国国家航空航天局的密乔零件装配厂负责制造,即现今帮美国国家航空航天局制造航天飞机液态氢/液态氧燃料槽的一个装配厂。此装配厂在1960年代即建造农神五号运载火箭的S-IC节,当时属于波音公司的厂房。
Q2: 战神一号运载火箭的设计历史是怎样的?
战神一号运载火箭和战神五号运载火箭这两款运载火箭显现出美国国家航空航天局的工程概念?战神一号运载火箭将配有一支五段式的固态火箭(非航天飞机的四段式固态辅助火箭),第二节长度较第一节短?
增进运输系统计划书
洛克希德马丁公司于1995年和马歇尔太空飞行中心签约增进运输系统计划书,其执行纲要概述一些类似战神一号运载火箭的太空运载工具,液体燃料的第二节位于大型固态火箭之上,并考虑在边变更型的第二节使用J-2S及航天飞机主引擎引擎?
探测系统建造计划书
2004年1月,在布什总统宣布太空探索的愿景后,于2005年4月29日授予美国国家航太暨太空总署一份探测系统建造计划书表示:以最高标准建造能达到月球或火星的载人及载物之太空运载工具,并能达到载人的标准及能往返于国际太空站及地球间?为了研制能够维持人类机能及易于操纵的探测月球设备,必须确认相关关键技术及增进各项探测系统?
火箭动力系统的建造
美国国家航太暨太空总署计划以航天飞机现有的设备来建造战神一号运载火箭?起先要使用航天飞机的四段式固态辅助火箭(SRB)做为第一节,并以一颗航天飞机主引擎为第二节?载货的火箭则与原设计相同,将使用五段式的固态辅助火箭,而末端节使用一颗航天飞机主发动机?
虽然战神一号运载火箭在初步凭估后可以成功的作为运载火箭,但进一步模拟测试发现四段式的第一节固态运载火箭可能无法负担猎户座太空船的酬载重量;所以在2006年1月,美国国家航空航天局宣布将减少猎户座太空船的大小,并改用五段式之第一节固态运载火箭,第二节运载火箭引擎也从一颗航天飞机主引擎(SSME)改为阿波罗改良版的J-2X火箭引擎?
从四段式固态运载火箭转变为五段式固态运载火箭让美国国家航空航天局可以达到与计划书相同的要求(虽然固态运载火箭的吵改裂段数也可用其它数量),但选用五段式固态运载火箭主要原因是要配合J-2X火箭引擎?
一颗要价大约2-2.5千万美元的J-2X火箭引擎,只需结构复杂航天飞机主引擎的一半价格(5.5千万美元)?J-2X火箭引擎不像航天飞机主引擎只能在地面(非真空)点火,J-2X火箭引擎可在地面或接近真空的状态下点燃?
这种特殊的空气动力学原理在农神五号的S-IVB节即被使用,当时的火箭引擎是J-2火箭引擎,这颗火箭引擎将阿波罗太空船送上月球?在另一方面,航天飞机主引擎只要经过广泛的改良及测试,也可以在真空中产生动力(如果战神一号运载火箭可以精确进入飞行轨道和猎户座太空船预备有足够的燃料时),如果航天飞机主引擎可以在接近真空的状态下点燃,即可在太空中重复点燃?美国国家航空航天局此项测试并未在地面抽真空实际执行,而是在1988年STS-26以前太空中的主引擎测试短暂点燃航天飞机主引擎?
美国国家航太暨太空总署宣布ATKThiokol公司将建造战神一号运载火箭的第一节固态运载火箭,目前则为航天飞机建造固态辅助火箭?ATK也标下战神一号运升闭载火箭的末端节建歼衡造工程?
洛克达因公司旗下的派翠特怀特尼公司(正式的说法是火箭威尔公司和波音北美公司旗下的公司),是主要制作J-2X火箭引擎的次承包商,合约内容包括测试J-2X火箭引擎等项目,测试地点在阿拉巴马州的罕茨维尔的南方?
2007年1月4日,美国国家航太暨太空总署宣布战神一号运载火箭完成系统标准测试,是继航天飞机后的第一个通过测试的载人太空载具,此测试为设计过程中重要的里程碑,并确保战神一号运载火箭完成星座计划中重要的一环?
美国国家航太暨太空总署也宣布燃料槽的新设计,并不以航天飞机外部燃料槽的内槽技术分开液态氢槽及液态氧槽,而是用类似农神五号的S-II及S-IVB节的隔板将两槽分开,借此可使第二节较短且轻,且免去设计第二节及猎户座太空船连结处所必须承受太空船的重量?
2007年12月12日,美国国家航太暨太空总署宣布由波音公司提供及装配战神一号运载火箭的控制系统?
Q3: 关于战神四号运载火箭有哪些介绍?
战神4号是设计给载人太空飞行使用的高推力发射器,是美国国家航空航天局计划在航天飞机除役后,做为太空探测,包括星座计划的发射器。
如同战神一号和战神五号的设计,战神四号将是取代航天飞机而发展出来的发射器。美国国家航空航天局在2007年1月宣布这型火箭的凯斗尺寸是113米(371英尺),第一节将使用与战神五号相同的高推力液态燃料火箭,及两只各有五个环节的固体火箭助推器,而最上面一节使用与战神一号相同的高推力液态燃料火箭。可以将总重量41,100千克(90,610磅)的酬载送到240英里(386千米)的高度,以直接转盯做磨换至前往月球的轨道。
设胡让计规范
在2007年1月底,美国国家航空航天局定位战神四号是在太空人前往月球之前,先进行猎户座太空船的测试,和评估以高速返回的猎户座囊舱重返大气层的轮廓。
在战神五号发射前,战神四号扮演非常重要的角色,因为它可以运送月球着陆器或猎户座载人太空船进入正确轨道,经过两次战神四号发射,两台太空船将会会合。
可比对战神一号及战神五号的登月计划,先检查出缺失之处。而且载人太空船如果发生故障,可发射另一台载人太空船至月球,暂时将登月小艇当作救生艇,并将猎户座太空船丢在月球上,不让阿波罗13号事件重演。
战神四号也可不用两台固体火箭助推器即可发射猎户座太空船近入低地球轨道,而且较战神一号节省经费,就如同土星二号及土星INT-20相同,只可惜被航天飞机取代,没有制造出来,而航天飞机也将被战神系列火箭取代。
战神四号运载火箭
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