美国宇航局测试未来低温推进剂组合坦克

如果你想建立一个火箭能够逃离地球的大气层和引力场,你需要能够推动它很长一段路,快。本质上这需要大量的燃料需要安全地存储和运输上特别是在未来的长期任务。

未来的太空探索——复合材料很可能扮演重要角色……亚博网站下载

高度爆炸性燃料/推进剂必须被小心地存储、保存和使用在初始发射和整个任务远远超出了近地轨道,并进一步进入太空。

美国宇航局的首选燃料选择低温推进剂,爆炸性气体冷却极冷的温度下,然后凝聚成高度易燃液体。低温推进剂是出了名的难以储存和运输和NASA不断致力于一系列技术来最大化这些燃料的高效存储和船上交货。

低温燃料不仅需要维护在极端的温度下,他们也承受着很大的压力。这提出了一个有趣的挑战美国宇航局科学家和工程师需要克服。

传统上,低温推进剂坦克已经制造出先进的金属,但这些往往是非常昂贵的制造和可能重船为了应对压力的水平,他们必须保留。

然而,最近美国宇航局宣布另一个主要的里程碑在空间技术的成功测试一个新的大型复合低温推进剂贮箱增压。2.4米直径推进剂贮箱制造复合材料成功压力测试在NASA马歇尔太空飞行中心的亨茨维尔阿拉巴马州。亚博网站下载

看这个短片在美国宇航局的低温储罐制造、开发和测试程序。

这个“改变游戏规则”的主要目的发展计划提供一个坦克的重量和成本大幅度降低。然而,NASA并不目标小,他们正在寻找坦克重量减少30%和25%的成本节约与最新的金属坦克。

最终目标是使美国宇航局更长时间的进一步探索。效率储蓄新的复合推进剂的坦克可以提供将使未来的美国国家航空航天局任务达到新的目的地。

美国宇航局的航天技术任务理事会的一部分,复合低温储罐项目形成了一个创新项目的关键路径设计,开发,制造,测试和最终飞新技术的潜在用途未来的任务。了解更多关于美国宇航局的太空技术理事会——看一看http://www.nasa.gov/spacetech

这成功测试对太空旅行的未来意味着什么?

“这些成功道路上的测试标志着一个重要里程碑证明复合低温坦克需要深太空任务的完成我们的下一代,”

Michael Gazarik说,美国宇航局的航天技术副管理员在华盛顿NASA总部。

“这游戏改变空间技术投资将有助于使美国宇航局的深空探索而直接惠及美国工业能力在复合材料的制造和使用。”

图片1。NASA技术人员将绝缘,2.4米直径坦克氢冷流试验装置- - - - - -(图片来源:美国国家航空航天局/所有/大卫橄榄)

这一最新测试政权对复合材料是一个大的一步,证明复合材料的潜力大大提高性能和未来太空任务的范围。亚博网站下载复合材料也可以提供令亚博网站下载人印象深刻的降低成本,从而使技术在其他领域的发展。

测试绝缘复合罐(如下所示)是由波音公司制造Tukwila,华盛顿和在2012年底交付。然后开始一系列的检查和测试,以确定复合材料罐是否有能力,适合液氢在低温下的存储。

通过冷却水箱-423 F,进行一系列的20高压循环(达到135 psi)美国国家航空航天局研究人员一直在小心翼翼地发展为子孙后代未来的设计和规格更大的复合低温推进剂的船只。

Tukwila由波音公司制造的发展中心,创建了复合结构使用最新的自动化纤维放置方法——确保一个高度一致的纤维网络减少不规则材料结构和性能。

图片来源:波音公司

讨论下一阶段的发展,美国宇航局的低温储罐项目经理,约翰•维克斯解释道:

“18英尺(5.5米)坦克将是有史以来最大的复合推进剂的坦克之一,并将结合设计和制造过程适用于27.5英尺(8.4米),大小的金属坦克发现在今天的大型运载火箭。”

下一个5.5测试箱,目前在建的波音公司工厂使用最新的复合制造工具和技术。在下面的图片中你可以看到一个机器人精确铺设复合纤维内壁结构的一个综合测试坦克。

图片来源:波音公司

为什么复合材料?

“复合低温推进剂贮箱项目将开发和地面演示大规模复合低温推进剂坦克适用于重型运载火箭,推进剂仓库,和未来的探测器系统。”

的主要目标复合Cryotank技术和示范(CCTD)项目是开发和测试复合材料和成熟的技术准备用于空间应用。亚博网站下载项目集中在一系列因素的发展先进复合材料结构的概念(关节/紧固件等),通常添加额外的重量加压容器(通常在船的设计一个较弱的部分)。亚博网站下载

采用最新的out-of-autoclave制造方法,波音公司和美国国家航空航天局正在共同努力,设计和测试复合容器的结构完整性,渗透性和微观裂纹在极端条件下所需的存储低温推进剂的长期太空探索。

项目的最大障碍之一是确保低温推进剂存储没有泄漏和复合材料能够提供一个创新的解决方案。

为了包含液氢燃料中使用的复合材料层压板生产测试的坦克是一个独特的组合厚和薄层。

然后到下一个重大考验,保持容器在高压下的结构完整性。减少结构性破坏整个制造过程的风险,一旦治愈,槽壳的工程师然后应用专门的结构健康监测系统,该系统将提醒工程师如果任何损害发生在生产过程的其余部分。

关键领域的发展项目

美国航空航天局的工程师们正致力于创新的关键领域的复合设计和制造使复合低温坦克为太空探索一个可行的现实,包括:

• 结构-软化带Y接头剪力峰值减少
• 创新的结构健康监测系统,旨在5000年微应变极限
• 搁置率高AFP制造系统
• Ventable和purgeable三明治结构设计
• 不透水混合分层复合材料