聚氨酯用于深空探测火箭发动机

由通用塑料制造业2017年2月2

一般塑料的聚氨酯泡沫在地面测试中发挥着至关重要的作用，用于世界上最大的固体火箭电机，用于深空勘探。

美国宇航局航天发射系统的火箭助推器制造商在喷嘴闭孔处建立了GP泡沫的保护性能。

应用程序

总部位于弗吉尼亚州杜尔斯，奥尔巴尼亚奥克斯是一个全球防御和航空航天技术的全球领导者。公司设计，制造，为全球客户提供防御，空间和航空系统。

Orbital ATK在制造战术、战略和空间应用的火箭发动机方面经验丰富，是固体火箭推进系统的领先制造商。该公司的推进系统部门已经为美国宇航局的航天飞机固体火箭发动机项目以及民兵洲际弹道导弹系统生产了火箭发动机。

如今，它在美国宇航局为太空发射系统(SLS)制造五段固体火箭助推器。这些是迄今为止为飞行制造的最大、最强大的固体火箭发动机。322英尺长的SLS与美国宇航局的猎户座宇宙飞船一起，提供了一个灵活的深空探索平台，可以将货物和人类运送到太阳系周围的几个目的地。

每个助推器长度为177英尺，直径为12英尺，包括5个火箭发动机部分，一个尾部出口锥组件和推力矢量控制。一对助推器与四个航天飞机主发动机结合在一起，为火箭的核心级提供动力。

NASA的SLS将产生840万磅总推力，从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。第一艘SLS将于2018年发射，这次飞行被称为“探索任务1”(Exploration Mission-1)，将把猎户座无人太空舱运送到月球以外。

在接近现实生活的条件下对所有组件进行详细的测试是非常重要的。2016年6月28日，Orbital ATK和美国宇航局在犹他州海角为空间发射系统进行了两次助推器合格发动机测试中的第二次。

这次测试的目的是确保这些固体推进剂助推器符合飞行条件，特别关注发动机在较低温度下的性能，在此温度下SLS可能会发挥作用。

环境屏障是测试的组件之一，它密封每个发动机的尾部直到点火。该部件在点火或使用前需要将火箭喷管开口牢固密封，然后在火箭发动机点火时解体。喷嘴塞的强度必须达到平衡，能承受点火前的负荷。火箭发射或实际的静态测试是在真实世界环境中测试喷嘴插头的唯一选择。

根据SLS Stage Assembly Design Engineering的里德·汉西(Reed Hancey)的说法，主要有两个考虑因素:

火箭发动机内高能材料的敏感性决定了一个环境密封，它控制着水分的水平欧洲杯足球竞彩，同时确保火箭在发射台等待发射时，任何东西(鸟、吹进来的泥土等)都不能进入。
当车辆的核心引擎开始工作时，火箭发动机必须得到保护。当核心运载火箭引擎发射时，它们会产生碎片和热气，这些碎片和热气很可能进入火箭发动机，导致过早点火。此外，关闭器必须能够承受由点火环境的声波和空气湍流引起的振荡负载。这迫使喷嘴塞的最小强度。

基于以往成功的产品经验，设计工程团队选择与通用塑料公司合作。高密度聚氨酯泡沫并使用轨道ATK数据表来识别具有最大潜力的材料。欧洲杯足球竞彩在决定使用LAST-A-FOAM之前，他们选择了不同的配方进行测试^®FR-4300泡沫系列，并将其添加到固体火箭助推器的喷嘴闭孔内。

在最初专注于泡沫作为屏障解决方案之后，团队检查了来自另一家供应商的泡沫材料;然而，没有找到合适的物质解决方案。

一般塑料的最后一个泡沫FR-4300泡沫系列材料是一种独特的阻燃性结构聚氨酯泡沫，被证明是固体火箭助推器的完美喷嘴。聚氨酯泡沫的物理性质允许复合曲面，并且它具有优选的拉伸性能，其施用的恰当的强度恰好。

由于泡沫是一种坚硬的材料，Orbital ATK可以使用精确的分析模型。制造商已经有一个测试装置，可以验证静态强度，并可以确定插头的固有频率。

分析建模更简单，我们有其他程序上的类似喷嘴插头的经验。因此，我们用测试来准确验证模型的信心就高得多了。

里德Hancey

此外，通用塑料能够将不均匀的钢坯修剪成Orbital ATK所要求的形状，并在公司的设施中加工端面形状。在涂布时，需要清洁的纯泡沫。为了满足这一要求，通用塑料公司用自己的机器工艺去除了最后一点材料，并直接进入涂层过程。最后的部件被集成到测试的火箭助推器中。

在助推器资格测试之后，轨道ATK拆解电机以观察它的表现。与美国国家航空航天局，轨道ATK使用测试测量来评估各种因素并建立资格成功。

轨道ATK工程师检测了从500多个传感器获得的数据，以确定是否达到了82个独特的测试目标。由于其在该测试中的有效性能，因此LAST-A-FOAM^®4300泡沫选择来自普通塑料的系列材料用于空间发射系统车辆的第一个飞行。

FR-4300提供以下好处:

产品	密度（LBS./ft.^3.）	高(中)。	宽度（in。）	长度(。)
fr - 4305	5	24	48	120
fr - 4305	5	24	48	96
fr - 4310	10	24	48	96
fr - 4315	15	24	48	96

显示的是根据密度的最大标准股票尺寸。可提供定制大小。切割尺寸可从0.125英寸（3.175毫米）上面列出的标准股票高度。

FR-4300热可换热板系列

图片来源:通用塑料

聚氨酯泡沫

图片来源:通用塑料

这些信息已经从通用塑料制造公司提供的材料中获得，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问通用塑料制造。

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

APA
通用塑料制造。(2021年2月04)。聚氨酯用于深空探测火箭发动机。AZoM。于2021年9月08日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13535检索。
MLA
通用塑料制造。"用聚氨酯做深空探测火箭发动机"氮杂．2021年9月08年。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13535 >。
芝加哥
通用塑料制造。"用聚氨酯做深空探测火箭发动机"AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13535。(2021年9月8日生效)。
哈佛大学
通用塑料制造。2021。聚氨酯用于深空探测火箭发动机．viewed September 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13535。