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简论轨道科学公司新秀

收藏本文 2024-02-17 点赞:17683 浏览:80489 作者:网友投稿原创标记本站原创

2008年美国航宇局(NASA)和两家公司正式签订了商业补给怎么写作合同,其中之一的太空探索公司先发制人,不仅率先完成了“猎鹰”9号火箭的研制和试飞,而且开始向国际空间站发射货运飞船,执行正式的货运补给任务。轨道科学公司虽然进度较为落后,但也并非庸手,今年4月21日,轨道科学公司“天蝎座a”(Antares)运载火箭也成功进行了首次试验飞行,将一个模拟“天鹅座”(Cygnus)飞船的载荷送入轨道,这次飞行将为后续的“天鹅座”货运飞船试验飞行和执行实际的货运补给发射合同铺平道路。
全球采购制约成本
“天蝎座Q”火箭原名“金牛座”II(Taurus II)型火箭,是一种设计上追求廉价可靠的运载火箭,主要用于执行发射“天鹅座”货运飞船的任务,它的基本型号使用二级运载火箭设计,也有扩展为运载火箭的设计。火箭长度约40.5米,箭体直径3.9米,起飞质量约240吨,地球低轨道运载能力超过5吨,是轨道科学公司研制的运载能力最大的运载火箭,不过仍属于典型的中型运载火箭。
“天蝎座a”火箭满足NASA运载火箭的第三类要求和美国国防部类似的标准,除了发射“天鹅座”货运飞船外,还可用于发射NASA的其他载荷并执行美国国防部的军用载荷发射任务,也试图挤入商业遥感卫星发射市场。
“天蝎座a”火箭无论是地球低轨道、太阳同步轨道还是逃逸轨道的运力,都类似于美国联合发射联盟的“德尔它”2火箭,堪称“德尔它”2火箭最佳的接班人。作为新型运载火箭,“天蝎座a”火箭运载系数并不出众,但设计上有很多特色:它适中的运力填补了美国小型的“米诺陶”4火箭与重型的“德尔它”4火箭之间的运力空白;其次它预计的发射报价比现有的中等运力火箭明显降低,如基本型号发射报价只有7500万~8000万美元,有利于降低航天项目的总成本;“天蝎座a”火箭的廉价并非建立在性能不足甚至偷工减料上,它采用全球采购策略,使用其他运载火箭上得到实际飞行验证的成熟技术和子系统,这样的措施不仅降低了火箭的研发成本,而且让新型的“天蝎座a”火箭实现了更高的可靠性。
轨道科学公司的“天蝎座a”火箭采取全球采购策略,并大量使用经过飞行验证的成熟子系统以降低成本,这种方式与竞争对手太空探索公司截然相反。太空探索公司研制的“猎鹰”9号火箭,发动机、推进剂箱、燃料输送系统、飞行制约系统、制导导航制约系统等诸多关键子系统都尽量自力更生,通过高度集成的研制和制造降低火箭的成本。两家公司都以火箭的低成本作为卖点,“猎鹰”9号火箭的研制成本约为3亿美元,“天蝎座a”火箭成本略高一点,考虑到通胀等多方面因素,两家公司各自火箭研制的成本制约能力难分高下。
复杂的火箭型号
2013年4月21日“天蝎座a”火箭的首次发射中,使用的火箭型号为“天蝎座a”110型号,它还规划了120、121、133和130、131、132等诸多不同型号的火箭设计。根据“天蝎座a”火箭的命名规则,版本号的第一位数字表示第一级箭体的配置,依次第二位数字表示第二级、第三位数字表示第箭体的配置。具体地说,第一位数字的1表示使用标准的第一级箭体,也就是使用两台AJ26-62型高压补燃液氧煤油发动机;第二位数字的1表示第二级箭体使用ATK公司的Castor 30A固体火箭发动机,第二位数字2表示使用ATK公司的Castor 30B固体火箭发动机,第二位数字3表示使用ATK公司加长型的Castor30×L固体火箭发动机;第三位数字O表示没有第发动机,第三位数字1表示使用3台日本IHI公司的BT-4液体火箭发动机,第三位数字2表示使用ATK公司的Star 48 BV固体火箭发动机。
“天蝎座a”火箭这种第一级不变,以上面级的不同配置区分型号的做法,与“猎鹰”9号火箭截然相反。“猎鹰”9号火箭只有1.0和1.1两个版本,但两种型号基本设计存在巨大的不同,使用不同的发动机和箭体,完全可以说是两种火箭。这种命名方式的区别,体现的是两家公司对发射市场的不同认识,轨道科学公司的“天蝎座a”火箭主要用于发射“天鹅座”飞船,并试图占领“德尔它”2火箭退役后的空缺,而太空探索公司的“猎鹰”9号火箭虽然也用于执行商业补给怎么写作发射,但研制的主要目标是争夺商业通信卫星的发射订单。
俄罗斯血统的第一级
“天蝎座a”火箭的第一级箭体使用两台Aerojet公司的AJ26-62型高压补燃液氧煤油发动机,它实际上是苏联时代的遗产。虽然Aerojet公司是美国老牌火箭发动机研制生产厂商,但AJ-26火箭发动机并非Aerojet公司研制,而是俄罗斯NK-33火箭发动机的美国编号。Aerojet公司从俄罗斯以难以想象的低价购写到一批库存的NK-33发动机,对其制约系统进行适应性修改后,赋予AJ-26火箭发动机的编号。NK-33发动机是NK-15火箭发动机的改善版本,而NK-15恰恰是苏联当年计划用于载人登月的N-1巨型运载火箭的火箭发动机。虽然N-1火箭4次发射均以失败告终,但Aerojet公司多年测试后认为NK-33发动机的可靠性相当出色,NK-33/AJ-26发动机还是目前已经投入使用的推重比最高的火箭发动机,这对一种使用高压补燃设计的液体火箭发动机来说尤为难得。虽然研制时间早外加推重比高,NK-33/AJ-26火箭发动机的其他性能也相当出色,它的海平面推力约为166吨,真空推力约为185吨,海平面和真空比冲分别为297和331秒。性能强劲的AJ-26火箭发动机,是“天蝎座a”火箭设计的基石。
轨道科学公司成立于1981年,研制过包括“飞马座”、“米诺陶”、“金牛座”在内的多种固体运载火箭,还承揽了美国陆基中段防御系统中陆基拦截弹的推进段研制工作,但它缺乏大型液体火箭的设计经验,因此第一级箭体的设计制造大量分包给乌克兰的南方设计局,而轨道科学公司在已有成熟的模块化航电制约硬件的基础上,为“天蝎座a”火箭研制了合适的MACH飞行制约系统。“天蝎座a”火箭的第一级箭体大量应用了乌克兰南方局已有的天顶火箭的成熟设计和设计经验,火箭第一级的推进剂箱、增压储箱、输送管道、阀门等诸多硬件设备都出自乌克兰南方局之手,甚轨道科学公司的新秀由提供海量免费论文范文的www.udooo.com,希望对您的论文写作有帮助.至箭体直径都是一样的3.9米。如果进一步探寻,我们还会发现3.9米的箭体直径还与更早的“能源”火箭助推器有着血缘关系,“天蝎座a”火箭与苏联两代巨型运载火箭的渊源,只能让人感慨命运的无常了。轨道科学公司的新秀由提供海量免费论文范文的www.udooo.com,希望对您的论文写作有帮助.

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