[视频]ARCA即将开测线性气动火箭引擎:瞄准小型卫星市场

2017年09月22日 12:05 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

ARCA 空间公司刚刚宣布,自家的线性气动发动机已经做好了开始地面测试的准备。之后,该公司将把引擎安装到验证者 3号火箭上。作为世界上首艘为发射单阶轨道(SSTO)卫星而设计的火箭助推器,该引擎只花了 60 天时间就完成了制造组装。过去 60 年里,太空发射已经变得相当普通。初级点火之后,火箭会从发射台缓慢而庄严地升空,不断加速并最终消失在蓝色天空中。几分钟后,火箭一级关火并与次级分离,而后者会点火并将载荷运送入轨。

上为 ACRA Haas 2CA,下为 Demonstrator 3 火箭。

如此设计,是因为初级引擎在海平面上效率最高,但随着海拔是升高,它的效率会逐渐降低。因此在飞行的不同阶段,不同的引擎担负着不同的职责,从而取得有效载荷与燃料重量等方面的平衡。

然而气动引擎的设计有些不同:首先从外观上来看,它将传统火箭助推器的钟状包围(使其朝着一个方向去排气)精简掉了一半;其次它将两部分背靠背排布,由头到脚逐渐变尖。

线性气动引擎有望推动 Haas 2CA SSTO 火箭升空。

这意味着从燃烧室喷出来的热空气本身,将扮演缺失的那部分钟罩结构。随着火箭飞行高度的提升,稀薄的空气让气体不那么紧密、扩展的范围也变大得多,就像火箭钟罩变得越来越大一样。

这使得航空气动引擎可在飞行中对自身进行调节,将自己以一种近乎无限的膨胀率,从一个海平面引擎、自动变换为适合高海拔的引擎。

组装完成的测试引擎和 Haas 2CA 火箭模型。

尽管使用了低能量的推进剂,气动喷管的工作效率却会不断增长。辅以特制的轻量级复合推进剂贮存罐,它将推动验证者 3 号火箭升入亚轨道的太空。

据 ACRA 所述,新测试的引擎采用了 70% 的过氧化氢、混以高度精炼的 RP-1 煤油,在海平面上的推力可达 4.2 吨,他们将很快对其进行一系列的试验。

Demonstrator 3 Aerospike - Ready for Testing

之后,ACRA 还将在新墨西哥州的美国宇航中心进行一次亚轨道测试(至海拔 120 公里 / 75 英里),这将成为线性航空气动引擎的首次飞行。

不过他们的最终目标,是为 Haas 2CA SSTO 火箭测试和开发一个实际可用的引擎,并于明年在 NASA 的瓦劳埔飞行中心进行首次试飞。Haas 2CA 瞄准的是小型卫星市场,预计每次发射成为为 100 万美元。

[编译自:New Atlas , 来源:ARCA]

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