马歇尔航天中心研制第二代航天飞机的项目负责

日期:2019-09-24编辑作者:yabo2019

[美国《航空航天技术周刊》2000年10月9日报道] 美国航宇局已同意降低对X-33技术演示器项目中某些重要设计指标的要求,以节省研制经费。美国航宇局许诺投入9.12亿美元资金,这只是一架航天飞机造价300亿美元的3%,但要求在2000年12月前进行X-33技术演示器的15次试飞。X-33的试飞必须寻求美国航宇局建议的空间发射倡议中政府资金的支持。官员们认为,今年的大选结果将影响X-33项目的未来。总统候选人,现在的副总统戈尔是X-33项目的支持者。但是国家空间委员会提议将X-33项目从SLI中剔除。NSS认为SLI应当支持新技术发展项目,不能将国会用于新方向和新体系研究的资金用在一个已立项、需要资金来完成的项目上。X-33项目最大的问题在于其复合液氢蜂窝燃料箱两次试验均失败。被吹捧为是制造单级入轨火箭的轻型技术――复合燃料箱,近期被证明是不能使用的,而且制造的复合燃料箱在重量上与铝制燃料箱不相上下。因此在第二代航天飞机"冒险星"的设计中,铝制燃料箱取代了复合燃料箱。重新设计X-33的铝制燃料箱是此项目推迟的主要原因。除了液氢燃料箱之外,目前美国航宇局斯坦尼斯航天中心已完成波音单个线性减阻火箭发动机的测试,并正在准备X-33中使用的双发动机测试。使用铝制燃料箱的问题是,当外界温度变化时,铝制燃料箱收缩率和膨胀率要比复合燃料箱大。此问题增加了铝制燃料箱的设计难度,综合考虑此问题,工程师设计了一个精细的系统,即在金属外壳上添加复合材料层,并在两者之间填充热防护瓦来承受金属层和复合层之间的相互位移。去年决定在2005至2008年进行的航天发射将减少30%,所以从市场来说,完全利用商业投资研制"完全重复使用航天运载器"是不现实的,需要美国航宇局和国会的合作投入资金。X-33能给"冒险星"航天飞机的设计提供多少有价值的研究成果,已成为X-33项目下一步的关键。

据space.com3月1日报道, NASA上周四宣布中止倍受困绕的X-33单级入轨空天飞机项目, 同时,另一项可重复使用火箭项目X-34也宣布中止。至此,NASA总共取消了价值10亿美元的项目。据报道, NASA取消X-33, X-34项目的投资,是为了集中财力致力于“航天发射倡议”计划的发展, 该倡议旨在推进可以进行商业航天发射、军事航天发射,以及向国际空间站运送航天员的航天方案的技术研究。NASA已经为 X-33项目投资9.12亿美元,为 X-34项目投资2.05亿美元。另外,X-33的主合同商洛马公司也为X-33项目投入了3.56亿美元的资金。X-33研制计划由洛马公司在1996年建议并开始实施,原定目标是设计出不需要搭载火箭升空、且可重复使用的往返式载人航天器。X33属于这类航天器的样机,长23米,不设任何窗口,也不携带宇航员,可垂直升空,但着陆时则类似于一架自动驾驶飞机,其设计飞行速度是音速的13倍。X-33的最终成品将是比它大一倍、能够载人和载货的空天飞机“冒险之星”。美国宇航局希望用“冒险之星”来替代逐渐老化的航天飞机,由它承担为国际空间站运送物资和宇航员的任务,并实现商业性载人航天。尽管X-33的建设任务已经完成90%,但今后5年中宇航局将为它的测试提供45亿美元资助,这对于经费拮据的宇航局来说是个沉重负担。而且,这项计划在1999年下半年遇到了严重的问题,当时它的一个液氢燃料箱在试验中出现了故障,这也影响了计划的顺利进展。负责这一项目的美国宇航局马绍尔航天飞行中心主任斯蒂芬森说,X-33的成本已经超过了它能产生的利益,因此宇航局决定让工程下马。他称此决定是“艰难的”,但是“正确的”。X-34计划起始于1996年,该项目旨在为论证进行快速研制和有限试验的新型管理方式提供一个低成本的试验平台。NASA和轨道科学公司对此项目的评估认为,完成 X-34项目的成本已接近不可接受的水平,同时该项目的技术风险非常大。中止 X-33 和 X-34的决定来自NASA内部,而不是白宫。

美国航宇局吸取了可重复使用航天运载器上低温合成油箱的失败教训,正计划在马歇尔航天中心进行"第二代航天飞机"的研制工作。马歇尔航天中心研制第二代航天飞机的项目负责人丹-邓巴彻尔说,上次失败并没有取消美国航宇局使用合成油箱来减轻航天发射起飞重量的计划。虽然曾经使用过金属油箱来提高耐用性,但是初期进行的结构研究表明,使用合成材料的油箱才是将来航天飞机发展的选择。在所有提议的结构体系中,无论是将合成材料油箱作为主油箱还是副油箱,它的重量都比金属油箱轻,这是合成油箱最重要的特点。马歇尔航天中心和美国航宇局兰利研究中心的材料工程师,根据上次失败的技术报告,正在研究使用合成材料油箱在火箭动力飞行阶段保证推进剂使用的安全性,重新制定的第二个方案仍有希望达到预计的目标。去年11月在马歇尔航天中心,进行了一个装满液氢的X-33合成材料油箱的动力测试,在加热时油箱出现了问题。这次失败使X-33项目至少推迟两年。但是,第二代航天飞机的研制必须在2005年结束,届时国际空间站将建成,制造的航天飞机可以满足需要。美国航宇局对第二代航天飞机还有特殊的要求,诸如航天员可以进出空间站。在第二代航天飞机的设计时,将尽可能满足这些具有商业潜力的需求。目前设计中,考虑的推力、机身、热防护系统、油箱和操作性等等问题,都是应这些需求而进行的。所有设计中还没最终决定的是,在研制乘员传输飞行器的时候,是否将美国航宇局目前使用的紧急航天员救生系统集成起来。

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