如果您想建造能够逃脱地球大气和引力场的火箭,您需要能够快速推动它。固有地,这需要大量的燃料,需要安全地存储和运输在船上,尤其是在未来的长期任务中。
未来的太空探索 - 复合材料可能会发挥很大作用...欧洲杯足球竞彩
高度爆炸性的燃料 /推进剂必须在初始爆炸期间和整个任务中仔细存储,保存并可用于使用,以便超越低地球轨道并进一步进入太空。
NASA首选的燃料是低温推进剂,爆炸性气体冷却至极度冷的温度,然后凝结成高度燃烧的液体。众所周知,低温推进剂很难存储和运输,而NASA一直在一系列技术上不断工作,以最大程度地提高这些燃料的有效储存和载型。
低温燃料不仅需要在极端的温度下维持,而且还需要承受很大的压力。这给NASA科学家和工程师带来了一个有趣的挑战。
传统上,制造的低温推进剂罐是用最先进的金属制成的,但是制造通常非常昂贵,并且可能是沉重的容器,以应对它们保留所需的压力水平。
但是,最近,NASA宣布了太空技术的另一个主要里程碑,并成功测试了新的大型复合材料加压推进剂罐。在阿拉巴马州亨茨维尔的NASA的马歇尔太空飞行中心成功测试了用复合材料制造的2.4米直径推进剂罐。欧洲杯足球竞彩
观看有关NASA的低温坦克制造,开发和测试计划的简短视频。
低温坦克制造,开发和测试
该“改变游戏”开发计划的主要目的是提供储罐的重量和成本大大减少。但是,NASA并不小,与最新的金属储罐相比,他们正在寻找储罐重量减轻30%,节省25%的成本。
最终目标是使NASA能够进一步探索更长的时间。新的复合推进剂罐可以提供的效率节省能够使未来的NASA任务能够到达新目的地。
NASA太空技术任务局的一部分,复合的低温储罐项目构成了该计划的关键途径,旨在创新,开发,制造,测试,并最终为未来的任务使用新技术。要了解有关NASA太空技术局的更多信息 - 看看 -http://www.nasa.gov/spacetech
这成功的测试对太空旅行的未来意味着什么?
“这些成功的测试标志着展示完成我们下一代深空任务所需的复合低温罐的重要里程碑,”
华盛顿州美国宇航局总部华盛顿州NASA空间技术副管理人迈克尔·加扎里克(Michael Gazarik)说。
“这项对游戏更换太空技术的投资将有助于实现NASA对深空的探索,同时直接使美国工业能力受益于复合材料的制造和使用。”
图像1。NASA技术人员将直径240万罐的绝缘液体移至其氢冷流程测试设施-(图片来源:NASA/MSFC/David Olive)
最新的测试制度是复合材料的一大步骤,证明了复合材料可以显着改善未来太空任务的范围和范围的潜力。欧洲杯足球竞彩复合材料还可以提供令欧洲杯足球竞彩人印象深刻的成本降低,从而允许在其他领域开发技术。
经过测试的绝缘复合罐(如下所示)是通过波音在华盛顿的Tukwila建造的,并于2012年底交付。然后开始进行一系列检查和测试,以确定复合材料储罐是否能够且适合于存储液态氢在低温温度。
通过将储罐冷却至-423 F并进行一系列20个高压周期(达到135PSI),NASA研究人员已经仔细地开发了未来几代人的未来设计和规格,以用于低温推进剂的较大复合容器。
图片来源:NASA/MSFC/David Olive
由波音公司在其位于图克维拉(Tukwila)的开发中心建造,复合结构是使用最新的自动化纤维放置方法创建的 - 确保高度一致的光纤网络以最大程度地减少材料结构和性质的不规则性。
图片来源:波音
在谈到下一阶段的发展阶段时,美国宇航局的低温坦克项目经理约翰·维克斯(John Vickers)解释说:
“这款18英尺(5.5米)的坦克将是有史以来最大的复合推进剂罐之一,并将结合适用于27.5英尺(8.4米)坦克的设计功能和制造工艺,这是发现的金属油箱的尺寸今天的大型发射车。”
该下一个550万个测试池目前正在波音公司的设施中使用最新的复合制造工具和技术。在下面的图片中,您可以看到一个机器人精确地铺设复合纤维,用于其中一个复合测试箱的内壁结构。
图片来源:波音
那为什么要复合呢?
“复合的低温推进剂坦克项目将开发和地面展示适用于重型推出的发射车,推进剂仓和未来降落机系统的大规模复合低温推进剂罐。”
复合冷冻机技术和演示(CCTD)计划的主要目标是开发和测试复合材料,并使在空间应用中使用的技术准备就绪。欧洲杯足球竞彩该项目着重于一系列因素,从高级复合材料的开发到结构概念(关节 /紧固件等),这些因素通常会增加加压容器(通常在船舶设计中较弱的截面)。欧洲杯足球竞彩
波音和NASA采用最新的自动群体外制造方法,正在共同设计和测试复合容器的结构完整性,渗透性和微裂纹,这是在储存高范围空间探索的高速驱动器所需的极端条件下。
该项目的最大障碍之一是确保储存低温推进剂而不会泄漏,并且复合材料能够提供创新的解决方案。
为了含有液体氢推进剂,用于制造测试罐的复合层压板是厚和薄层的独特组合。
然后进入下一个大型测试,在高压下保持血管的结构完整性。为了最大程度地降低整个制造过程中结构性损害的风险,一旦坦克的外壳得到了治愈,工程师然后采用专门的结构健康监测系统,该系统将在制造过程的其余部分中应发生任何损坏,将提醒工程师。
开发计划的关键领域
NASA工程师正在研究复合设计和制造的许多创新的关键领域,使复合的低温罐成为空间探索的可行现实,包括:
- 剪切峰值还原结构 - 软化条Y接头
- 创新的结构健康监测系统 - 设计为5,000微晶体限制
- 高铺设率AFP制造系统
- 可通风和可清理的三明治结构设计
- 不可渗透的混合层压板 - 复合复合材料