相对论的3D打印引擎已经完成了一次任务占空比测试-点火

2020-11-10 06:39:52

相对论太空公司周一表示,该公司已经成功完成了永旺1号火箭发动机的全程试射,全速运转187秒。

这次测试在密西西比州的NASA斯坦尼斯航天中心进行,发动机的所有关键部件--包括涡轮泵、喷油器和燃烧室--都在飞行状态下运行。令人惊讶的是,该公司提前完成了这一里程碑-相对论公司的目标是在2020年底之前完成这项任务循环测试。

相对论首席执行官蒂姆·埃利斯(Tim Ellis)在接受采访时表示,尽管存在冠状病毒,但我们正在走上正轨。任务循环发动机测试实际上比原计划提前了两个月。因此,我认为这真的展示了3D打印技术制造火箭的速度是多么的快。

可以肯定地说,旨在3D打印几乎整个火箭的相对论正在快速发展。我在2月份参观了该公司的发动机测试设施,当时疫情还没有关闭这种旅行。当时,大卫·吉格尔(David Giger)--该公司人族1号火箭的研发负责人--谈到了该公司正在进行的推力室组件测试。他说,相对论将在那年夏天开始全面的发动机测试。

然后,大流行来袭了。生活陷入停顿。由于病毒,斯坦尼斯实际上关闭了几个星期,那年夏末和秋天,斯坦尼斯将受到不少于6场热带风暴和飓风的影响。在附近的试验台上,美国国家航空航天局(NASA)正在对其太空发射系统核心级进行热火测试。最初,该机构的目标是7月份,但以新冠肺炎的双重打击和天气延误为由,该机构计划不早于2020年底进行这项测试。

由于这一切,再加上几乎所有火箭研发项目都出现了近乎普遍的延误,我没想到相对论太空公司会在今年夏天开始试射永旺1号(Aeon 1)发动机。但事实上,该公司已经这么做了--从8月下旬开始。值得注意的是,仅仅56天后,它从持续几秒钟的低功率测试转变为全功率、长时间燃烧的全新发动机。吉格尔说,截至11月初,相对论公司已经总共试射了400次发动机。

埃利斯将永旺1号引擎的成功归功于他的工程师和技术人员团队、软件预测模型,以及快速迭代和根据需要打印新3D部件的能力。也许最令人印象深刻的是,尽管不得不发明了许多需要增加制造几乎整个火箭的技术,相对论仍然坚持自己的时间表。

这次成功的测试对正在进行的人族1号火箭的研制来说是个好兆头,这是一个挑战,因为这枚火箭现在将比最初预期的更大。2019年,由于客户的要求,相对论公司调整了火箭的大小,使其有效载荷的可用容量增加了近一倍。它将火箭顶部整流罩的直径扩大到3米,高度扩大到7米。虽然这比猎鹰9号等大型火箭使用的整流罩要小,但在“小卫星”运载火箭中,它是相当大的。

相对论转向更大的整流罩需要更强大的发动机和气体发生器循环。最初的永旺发动机在海平面上的推力为1.7万磅,而新版本的发动机功率大大提高到了2.3万磅。现在,该公司已经能够验证这种更大、更强大的发动机设计。

人族1号火箭的近地轨道升空能力为1.25吨,由9个永旺发动机组成的第一级提供动力。工厂发展副总裁扎克·邓恩(Zach Dunn)表示,发动机测试的成功让该公司有信心实现2021年发射第一枚人族1号火箭的目标。下一步是综合阶段测试,将于明年进行,随后将从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军站的太空发射综合体-16发射。

邓恩说,我们第一次飞行的交通工具正在打印中。我绝对看到了关键的里程碑,以及发动机排成一排,以支持明年的航班准时。

相对论的首次发射将是一次演示任务,船上不会有付费客户。埃利斯说,这将使该公司能够更快地进入轨道,并验证其发射系统。与此同时,相对论已经为其价值1200万美元的运载火箭吸引了客户,其中包括洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)高调的一项任务,该任务旨在展示氢在太空中的低温存储。

埃利斯说:我们对顾客对《人族1》的兴趣感到超级谦卑和兴奋。我们不打算谈论具体的合同数量,但你可以肯定地说,我们是航天史上预售最多的火箭之一。