未来卫星燃料在轨加注将使用新绿色推进剂

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 23:03:32
http://www.chinanews.com/mil/2013/08-02/5115852.shtml
据中国国防科技信息网报道,如果美国研发的不同与传统剧毒性肼的推进剂的太空测试进展顺利,卫星制造商很快将拥有第二种用于火箭发动机的绿色推进剂。鲍尔航天和航空喷气洛达因公司称,他们使用羟基硝酸铵(HAN)混合物的系统,被称为AF-M315E,该系统使用特殊催化剂,拥有比肼更大的密度,更好的存储效率,性能比肼以及另外一种已经在瑞典测试过的绿色推进剂更高。该绿色推进剂已经通过了地面试验,下一步最早将在2015年进行卫星飞行试验。

  鲍尔公司是NASA“绿色推进剂加注任务”(GPIM)的主要研究者,鲍尔公司首席研究员克里斯托弗•麦克莱恩称,其系统与肼单元推进剂类型的系统相比在性能上高50%。

  GPIM设计用于推进SpaceX公司的“猎鹰”-9重型火箭的二级载荷,使用鲍尔结构平台(BCP)100航天器总线和航空喷气洛达因公司的推进器系统,该推进器系统包括一台22N (5-lb.)推进器和4台1N单元推进器,这些推进器都使用绿色推进剂。

  瑞典航天公司研发的“先进生态推进系统”(Ecaps),已在太空中测试了基于二硝托铵的另一种绿色推进剂。该推进剂与肼推进系统串联用于“棱镜”(Prisma)任务的“明戈”(Mango)卫星,来操纵该卫星与小型航天器编队。

  美国的绿色推进剂系统在地面测试中的性能比瑞典的系统更高,但其副产物可能存在安全问题。

  航空喷气洛达因公司希望其新型绿色推进技术最终能应用于小卫星外的其他领域,包括战术导弹和大型地球静止轨道卫星。AF-M315E的照片显示,该绿色推进剂不需要像肼一样必须使用特殊的操作和设备。

  投资GPIM任务的NASA航天技术任务指挥部副部长迈克尔Gazarik称,使用此种新型推进剂我们可以简化流程。这意味着降低了航天器加注推进剂的地面处理时间和地面处理成本。

  瑞典太空办公室称,他们可以在一天内为“棱镜”加注绿色推进燃料,这达到了俄罗斯不穿危险防护服发射“第聂伯”-1火箭的安全要求。在编队飞行运行中,“明戈”卫星的推进器交替使用肼和LMP-103S绿色推进剂。

  鲍尔公司的GPIM航天器将同时使用5台洛达因公司的推进器演示验证姿态控制、航天器定点和保持、降低轨道及变化倾角。此外还将表征推进器在太空中的性能以便改进,其中包括可能运输加注过燃料的航天器,而不是在发射场加注燃料。

  美国空军研究实验室(AFRL)研发了羟基硝酸铵(HAN)氧化剂混合推进剂,但是直到洛达因公司与AFRL合作改进了燃烧催化剂,该航天器推进系统才变得实用。

  该推进剂是高温推进剂,其燃烧温度超过肼。而高温运行限制了催化剂的寿命,所以需要研制新型催化剂。一种突破性的新型催化剂加工技术使得催化剂寿命更长。

  目前,肼仍然比美国绿色推进剂使用寿命更长。地面测试中绿色推进器连续运行了11个小时,证明其可以用于小型NASA、军事和商业任务。虽然绿色推进技术可以用于更大的航天器以及其他用途,但根本上说该技术还是设计用于“EELV 二级有效载荷适配器”(ESPA)的搭乘航天器。http://www.chinanews.com/mil/2013/08-02/5115852.shtml
据中国国防科技信息网报道,如果美国研发的不同与传统剧毒性肼的推进剂的太空测试进展顺利,卫星制造商很快将拥有第二种用于火箭发动机的绿色推进剂。鲍尔航天和航空喷气洛达因公司称,他们使用羟基硝酸铵(HAN)混合物的系统,被称为AF-M315E,该系统使用特殊催化剂,拥有比肼更大的密度,更好的存储效率,性能比肼以及另外一种已经在瑞典测试过的绿色推进剂更高。该绿色推进剂已经通过了地面试验,下一步最早将在2015年进行卫星飞行试验。

  鲍尔公司是NASA“绿色推进剂加注任务”(GPIM)的主要研究者,鲍尔公司首席研究员克里斯托弗•麦克莱恩称,其系统与肼单元推进剂类型的系统相比在性能上高50%。

  GPIM设计用于推进SpaceX公司的“猎鹰”-9重型火箭的二级载荷,使用鲍尔结构平台(BCP)100航天器总线和航空喷气洛达因公司的推进器系统,该推进器系统包括一台22N (5-lb.)推进器和4台1N单元推进器,这些推进器都使用绿色推进剂。

  瑞典航天公司研发的“先进生态推进系统”(Ecaps),已在太空中测试了基于二硝托铵的另一种绿色推进剂。该推进剂与肼推进系统串联用于“棱镜”(Prisma)任务的“明戈”(Mango)卫星,来操纵该卫星与小型航天器编队。

  美国的绿色推进剂系统在地面测试中的性能比瑞典的系统更高,但其副产物可能存在安全问题。

  航空喷气洛达因公司希望其新型绿色推进技术最终能应用于小卫星外的其他领域,包括战术导弹和大型地球静止轨道卫星。AF-M315E的照片显示,该绿色推进剂不需要像肼一样必须使用特殊的操作和设备。

  投资GPIM任务的NASA航天技术任务指挥部副部长迈克尔Gazarik称,使用此种新型推进剂我们可以简化流程。这意味着降低了航天器加注推进剂的地面处理时间和地面处理成本。

  瑞典太空办公室称,他们可以在一天内为“棱镜”加注绿色推进燃料,这达到了俄罗斯不穿危险防护服发射“第聂伯”-1火箭的安全要求。在编队飞行运行中,“明戈”卫星的推进器交替使用肼和LMP-103S绿色推进剂。

  鲍尔公司的GPIM航天器将同时使用5台洛达因公司的推进器演示验证姿态控制、航天器定点和保持、降低轨道及变化倾角。此外还将表征推进器在太空中的性能以便改进,其中包括可能运输加注过燃料的航天器,而不是在发射场加注燃料。

  美国空军研究实验室(AFRL)研发了羟基硝酸铵(HAN)氧化剂混合推进剂,但是直到洛达因公司与AFRL合作改进了燃烧催化剂,该航天器推进系统才变得实用。

  该推进剂是高温推进剂,其燃烧温度超过肼。而高温运行限制了催化剂的寿命,所以需要研制新型催化剂。一种突破性的新型催化剂加工技术使得催化剂寿命更长。

  目前,肼仍然比美国绿色推进剂使用寿命更长。地面测试中绿色推进器连续运行了11个小时,证明其可以用于小型NASA、军事和商业任务。虽然绿色推进技术可以用于更大的航天器以及其他用途,但根本上说该技术还是设计用于“EELV 二级有效载荷适配器”(ESPA)的搭乘航天器。


这样长征系列的老火箭和DF-5也可以使用这种燃料,一跃成为环保火箭。

这样长征系列的老火箭和DF-5也可以使用这种燃料,一跃成为环保火箭。
估计能量密度还是低了点吧。
我在这个帖下面请教个知识
为啥当年的土星5号第一级不用类似苏俄或天朝的毒燃料?
而用液氧煤油?
是发展思路一开始就是没有走毒燃料的路子?
还是从巨型火箭的发射安全考虑?
还是液氧煤油是当时美帝技术能搞得定的推力最高的第一级燃料?
或者以上原因都有?
丁令威鸟 发表于 2015-8-31 21:59
我在这个帖下面请教个知识
为啥当年的土星5号第一级不用类似苏俄或天朝的毒燃料?
而用液氧煤油?
是不是点火的问题啊,我蒙的。能量密度的问题,储存的问题。
丁令威鸟 发表于 2015-8-31 21:59
我在这个帖下面请教个知识
为啥当年的土星5号第一级不用类似苏俄或天朝的毒燃料?
而用液氧煤油?
如果不用煤油和液氧,火箭得用更多燃料,得造得更大;发动机也得重新研制。
即使老美可以倾全国之力,并不意味这些钱可以乱花在恣意增大火箭规模和重新研制发动机上。
什么化学成分?
Bearcat 发表于 2015-8-31 20:33
这样长征系列的老火箭和DF-5也可以使用这种燃料,一跃成为环保火箭。
是的,可以继续发展自燃燃料、无需点火装置的新型大型发动机了,250-1000吨级推力的。
不是都搞电星吗?
丁令威鸟 发表于 2015-8-31 21:59
我在这个帖下面请教个知识
为啥当年的土星5号第一级不用类似苏俄或天朝的毒燃料?
而用液氧煤油?
美国第一代洲际导弹用液氧煤油,上马毒燃料和上马土星5号基本同时代。
enroger 发表于 2015-9-1 09:15
不是都搞电星吗?
这么小的星用燃料真不如用电。
作为搭载的副载荷,燃料的安全性评审要看主载荷用户的脸色。
在太空还有绿色的说法?只要不是核污染都能接受吧
oaki911 发表于 2015-9-1 07:45
是的,可以继续发展自燃燃料、无需点火装置的新型大型发动机了,250-1000吨级推力的。
这些东西不是替代双组元肼的自燃燃料,是替代单组元肼的单组元分解燃料。氧化剂还原剂在一个分子里,不仅能量密度低,还是液体硝胺炸药,对冲击有一定敏感性。一搞搞几百吨进涡轮泵摩擦撞击,试车台炸成天津了。
oaki911 发表于 2015-9-1 07:45
是的,可以继续发展自燃燃料、无需点火装置的新型大型发动机了,250-1000吨级推力的。
这是替代单组元肼的单组元燃料,不是老毒发用的双组元燃料。
单组元能量低还容易炸。
OwO 发表于 2015-9-1 10:48
在太空还有绿色的说法?只要不是核污染都能接受吧
地面操作人员安全问题
单组元已经没有未来了,电热可以彻底取代
SSN19 发表于 2015-9-1 06:43
什么化学成分?
AF-M315E是硝酸羟胺,瑞典的好像是二硝托铵
enroger 发表于 2015-9-1 09:15
不是都搞电星吗?
这是RCS用的单组元推进剂
cmj9808 发表于 2015-9-1 12:53
这是RCS用的单组元推进剂
跟全电的RCS相比呢?
丁令威鸟 发表于 2015-8-31 21:59
我在这个帖下面请教个知识
为啥当年的土星5号第一级不用类似苏俄或天朝的毒燃料?
而用液氧煤油?
美国空军有肼类燃料的大力神导弹和火箭,大力神4一直用到21世纪初
土星五号是因为美国陆军搞的H-1就是液氧煤油的,F-1是H-1的放大版自然不会做别的

就是当初美国陆军和空军技术路线不同而已。苏联不也有液氧煤油的联盟么,中国是家底薄所以只选一个
cmj9808 发表于 2015-9-1 12:52
AF-M315E是硝酸羟胺,瑞典的好像是二硝托铵
看上去也不像环保无毒的啊,不过比现在的UDMH/N2O4是好多了
acoustics 发表于 2015-9-1 16:50
跟全电的RCS相比呢?
肯定不如全电的,如纸飞机所说也不如电热的。不过AFRL开发AF-M315E的初衷是反导,像NCADE的二级, DACS,以及EKV和MIRV的姿控,天基RCS只是副产物
SSN19 发表于 2015-9-1 18:51
看上去也不像环保无毒的啊,不过比现在的UDMH/N2O4是好多了
对操作员来说安全,不用像操作肼基燃料那样穿防护服,便于战地操作。
纸飞机 发表于 2015-9-1 11:22
单组元已经没有未来了,电热可以彻底取代
锂电池的能量密度已经达到单组元的三分之一
http://baike.baidu.com/link?url= ... rqBBO30qTjWjcg8Aa#2
acoustics 发表于 2015-9-1 10:41
美国第一代洲际导弹用液氧煤油,上马毒燃料和上马土星5号基本同时代。
哦,是这样。
lsquirrel 发表于 2015-9-1 17:22
美国空军有肼类燃料的大力神导弹和火箭,大力神4一直用到21世纪初
土星五号是因为美国陆军搞的H-1就是液 ...
原来如此,那么这么说,美帝的毒燃料火箭现在全部淘汰了么?
是否淘汰非高精炼煤油/甲烷/液氢类燃料火箭是世界上的主流趋势?
“用于“棱镜”(Prisma)任务的“明戈”(Mango)卫星,来操纵该卫星与小型航天器编队”

mango不是该翻译为芒果么?
Bearcat 发表于 2015-8-31 20:33
这样长征系列的老火箭和DF-5也可以使用这种燃料,一跃成为环保火箭。
您老人家还是继续干抹黑土共这个有钱途的事业吧,不要在技术贴开黄腔啦
tianfei1974 发表于 2015-8-31 22:09
是不是点火的问题啊,我蒙的。能量密度的问题,储存的问题。
逻辑上很好理解——

用毒发的运载火箭基本上都是从军用弹道导弹发展来的,而用常温推进剂纯粹是军用的需要,除了方便存储运输之外没有任何优势

而弹道导弹里面没有F-1这种规模的发动机,那专门为了登月去设计的F-1,自然不会蛋疼地去用常温燃料
丁令威鸟 发表于 2015-9-2 12:04
原来如此,那么这么说,美帝的毒燃料火箭现在全部淘汰了么?
是否淘汰非高精炼煤油/甲烷/液氢类燃料火箭 ...
是的

以前有毒发火箭是因为那时候火箭和导弹不分家

现在导弹的趋势是固体化,火箭的趋势则是无毒化