X-33的技术改进

如题所述

第1个回答  2016-05-31

在宣布X-33航天器研制计划终止的同时,美国宇航局也宣布终止一项小型的亚轨道试验航天器X-34的研制,宇航局正在与负责X-34项目的轨道科学公司就终止合同进行谈判。X-33和X-34项目都在马歇尔航天中心进行。
阿特·斯蒂芬森
美国宇航局马歇尔航天中心的负责人阿特·斯蒂芬森感慨地说:“我们从X计划中获得了大量知识,但是我们也认识到一点,那就是我们目前掌握的科技还远没有达到我们所预期的水平:能够成功地研制一种新型的可完全重复使用的航天器,并且大幅度提高安全性、可靠性以及缩减开支。”
X-33通过关键设计评审美国航宇局和洛克希德·马丁公司的X-33技术验证飞行器使用洛克达因公司制造的线性气动塞式喷管发动机洛马公司为美国航宇局研制的X-33试验火箭通过了关键设计评审,从而向首次飞行试验又迈进了一步。X-33将用来验证一种单级入轨可重复使用运载工具将使用的技术。洛马公司称这种新型实用型火箭为冒险星。已有一部分X-33 项目的工程技术人员开始对冒险星火箭的方案进行“细化”。
冒险星可行的方案
尽管X-33已经采用了一些最新的技术,但冒险星在性能上还需比X-33有明显的提高。据预计,X-33的速度增量约为5.5公里/秒,而冒险星在此基础上还要再提高2/3,达到 9.1公里/秒,才能实现入轨的目的。X-33的干重为起飞重量的25%,而冒险星必须降至10%,其中还包括2%的有效载荷重量。工程技术人员正在进行以下几方面的技术改进,以使冒险星能成为一种可行的方案:
(1)设计一种能耐受液氧腐蚀的轻质复合材料液氧贮箱。X-33的液氧贮箱使用的是2219号铝。
(2)提高空间利用率。X-33中有很多未利用的空间。提高空间利用率的办法之一是去掉某些连接结构和使各组件靠得更紧密一些,如把发动机直接安装到液氢贮箱上而不再通过中间结构安装以及把液氧贮箱套装到液氢贮箱上面等。由多瓣组成的液氢贮箱可能将变为不太占地方的共形贮箱,以便使防热蒙皮离贮箱更近一些。
(3)降低波音公司洛克达因分部制造的RS-2200线性气动塞式喷管发动机的重量,提高推重比。
(4)把比冲性能提高59牛·秒/公斤,这可能将通过提高涡轮泵涡轮温度和室压来实现。
这次通过评审的X-33设计包括经过改动的操纵舵和四瓣式液氢贮箱的安装办法。原来的操纵舵在跨音速条件下俯仰控制效能不足,跨音速和亚音速区逆向偏航角过大。修改后的设计把斜置舵的上反角从37度减为20度,以提高俯仰效能,减小逆向偏航角,同时还加大了垂尾尺寸,以增强控制。已进行了约5000小时的风洞试验。
石墨环氧氢贮箱
石墨环氧氢贮箱原在由英瓦合金(又称微胀合金或殷钢)薄片连接到一起的各瓣之间有约76米长的接缝。工程技术人员认为英瓦合金的公差很难保证,并用4个月的时间设计和试验了一种带同时固化接缝的全复合材料贮箱。这种接缝要通过8次自动接合才能形成。

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