最新一代的Ariane 6阿麗亞娜空間火箭將于2020年投入使用,新型火箭發(fā)動機增加了有效載荷能力和靈活性,以高可靠性并適合執(zhí)行各種任務(wù)。
Vinci發(fā)動機的部分零件在德國奧托布倫生產(chǎn),并為Ariane 6火箭提供動力,一旦火箭利用其固體燃料助推器逃逸了地球的引力場,Vinci發(fā)動機將會接管后續(xù)的推力。發(fā)動機的設(shè)計既節(jié)能又輕便,對于確??臻g最佳推進起到重要作用。
圖片:Vinci發(fā)動機火箭推進室,來源:德國宇航中心
增材制造和粉末冶金技術(shù)都被采用到Vinci發(fā)動機中的零件的制造過程中,發(fā)動機的設(shè)計人員認為3D打印可以降低成本并優(yōu)化加工效率。根據(jù)Ariane計劃的Denis Regenbrecht,3D打印尤其適用于涉及到復雜結(jié)構(gòu)的零件生產(chǎn),不僅消除昂貴的制造成本,還可以通過簡化發(fā)動機結(jié)構(gòu)從而大大降低了其他方面的成本。
這樣的成本效益對于生產(chǎn)所有的空間技術(shù)來說是至關(guān)重要的,歐洲發(fā)射系統(tǒng)在全球市場上面臨的競爭越來越激烈,根據(jù)Denis Regenbrecht,“競爭將來會加劇控制成本的壓力,Ariane 6號是對這種競爭壓力的積極應(yīng)對,因為其發(fā)射費用將約為Ariane 5號的一半?!?/span>
Vinci發(fā)動機的主體將由Ariane集團在法國的Vernon工廠生產(chǎn),而燃燒室則在德國生產(chǎn)。 Vinci在膨脹器循環(huán)后使用低溫氫(LH2: – 負253°C下的液態(tài)氫)作為燃料,低溫氧(LOX – 零下180°下的液態(tài)氧)作為氧化劑。首先,燃料在燃燒室周圍流動,冷卻并蒸發(fā)。由該方法產(chǎn)生的氣體用于驅(qū)動渦輪泵,氧化劑和燃料進入燃燒室,在那里它們與另外的氧化劑一起燃燒。
據(jù)報道,Ariane 5號在其79次成功發(fā)射中是迄今為止最可靠的運載火箭之一。阿麗亞娜6的發(fā)動機經(jīng)過仔細測試,以確保有效載荷并安全運輸?shù)教?,進一步的測試正在德國蘭波德豪森(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt,簡稱DLR)空間推進研究所進行。
總部位于科隆的德國宇航中心(DLR)是德國負責研究航空航天并且計劃、實施航天任務(wù)的機構(gòu),是德國國家級航空和航天研究中心,其廣泛的研究和開發(fā)工作被納入國家和國際合作項目中。
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