液态甲烷是美国宇航局火星着陆计划中航天器的理想发动机推进剂【新博国际电子娱乐网站】

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本文摘要:近日,NASA成功测试了一台以液态甲烷为燃料的3D打印机火箭发动机涡轮泵。

近日,NASA成功测试了一台以液态甲烷为燃料的3D打印机火箭发动机涡轮泵。科学家指出,液态甲烷是美国宇航局火星着陆计划中航天器的理想发动机推进剂。这是美国宇航局测试液态甲烷的最简单的火箭部件之一。液态甲烷是火星着陆器和其他航天器非常有效的前向燃料。

阿拉巴马州亨茨维尔马歇尔航天飞行中心螺旋桨系统部门经理玛丽贝思科尔贝尔(MaryBethKoelbl)说:“添加剂生产或3D打印机使我们需要设计、制造和测试两个设计相同的涡轮泵。这两个涡轮泵分别使用液态甲烷和液态氢作为推进剂,两者都工作良好。人们认为涡轮泵的结构非常复杂,因为它必须通过涡轮的缓慢旋转来驱动泵,而涡轮向发动机供应燃料轮。

在整个功率测试过程中,涡轮产生了600马力,导致燃油泵扭矩高达每分钟36,000转,每分钟可从发动机获得600加仑半低温液态甲烷,足以让发动机产生高达22,500磅的发动机功率。此外,研究人员在较低的功率水平下完成了另外三项测试。

此外,NASA还在2015年完成了氢涡轮泵总成和液氢/液氧实验机的测试。这些试验,以及燃料喷嘴和火箭发动机其他部件的生产和测试,为简单火箭发动机3D打印机的进步和未来航天器(包括以液态甲烷为原料的着陆器)的更高效生产铺平了道路。甲烷推进和添加剂生产是未来星际探索的两项关键技术,包括美国宇航局的火星任务。马歇尔太空飞行中心的一名前工程师格雷厄姆尼尔森说,他也参加了这次测试。

液态甲烷的温度是零下159摄氏度,而液态氢必须加热到零下240摄氏度。液态甲烷温度较高意味着蒸发较快,更容易储存较长时间,不利于长期太空旅行。此外,目前的技术条件使人们能够利用二氧化碳生产甲烷火箭燃料,火星大气中二氧化碳含量丰富。据天宫学会介绍,这一测试也保证了3D打印机的部件在类似于着陆器、运载火箭或其他航天器的条件下能够顺利运行。

这些测试数据也将为致力于使用3D打印机技术制造符合航空航天标准并降低成本的组件的美国公司获得。因此,所有关于材料性质和性能的数据都被编入了美国国家航空航天局材料和工艺技术信息系统(MAPTIS),这是一个可以被批准的用户使用的信息系统。添加剂生产使我们生产的涡轮泵部件数量增加了45%。

马歇尔中心的前锋工程师尼克凯斯说,他领导了这次测试。这使我们能够经济地制造两个涡轮泵,并迅速将它们放在测试台上并获得结果。

下一步,我们将在类似于去年进行的液氢测试的设备条件下,用其他3D打印机引擎组件测试液体甲烷涡轮泵。


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