近年来,我们看到航天工业发生了重大变化,每年发射的卫星数量比以往任何时候都多。据预测,到本世纪末,将有 4.5 倍的航天器被送入太空,这将带来各种挑战 [1]。为了满足日益增长的需求,每颗卫星的生产成本必须降低,而卫星数量的增加将导致必须更频繁地执行防撞机动。这也意味着更多的航天器将需要推进系统来确保安全运行并确保遵守《欧洲空间碎片减缓行为准则》。截至目前,大多数推进系统都在使用肼及其衍生物等剧毒推进剂,因此在处理推进系统组件时需要采取广泛的安全措施。这使得新设备的开发以及现有设备的测试和集成变得复杂,因此成本高昂。即使是电力推进系统也经常依赖氙气等稀缺气体,而氙气的年产量有限,因此推进剂成本对整个推进系统成本有重大影响。这种情况和许多其他原因正在推动人们不断寻找使用绿色推进剂的替代解决方案。最有前途的绿色推进技术之一是水电解推进 (WEP) [ 2 ] [ 3 ]。在这种系统中,航天器在地面上用纯净水代替传统的高反应性推进剂填充。进入太空后,电解器用于将水分解成氢气和氧气。产生的气体随后可储存在较小的中间罐中,或直接用于化学或电动推进器以推动航天器。欧洲的几家公司和大学目前正在开发这项技术,而两个关键部件是推进器和电解器。到目前为止,只有少数电解器曾被发射到太空。
对各种太空推进方法的分析研究表明,电加速材料可实现极高的排气粒子速度。这意味着推进剂材料将被非常有效地用于产生推力,而推力从定义上讲就是高比冲。化学火箭的比冲受化学反应限制,在 100 以下。(单位是秒,作为近似值,可以视为 1 磅推进剂产生 1 磅推力的时间长度。)另一方面,通过计算,电气系统应该能够达到 1,000 到 10,000 秒之间的值。比冲的最佳值是根据特定任务的计算确定的,并与在给定时间内完成任务所需的能量有关。
摘要:核热推进 (NTP),尤其是固体核推进,被认为是太空推进技术进步的一个相当显著的例子。与普通化学火箭不同,NTP 系统使用核裂变来加热氢气或其他推进剂,从而实现比化学火箭更好的效率和比冲,使 NTP 系统适合长时间的太空任务。本文详细介绍了固体核 NTP 系统,包括其工程设计,例如核反应堆堆芯、推进剂流动和推进剂排气喷嘴。它解决了 NTP 系统设计中的重要工程问题,例如能够在反应堆内运行的高温材料、辐射屏蔽、氢存储,以及可用于解决每个问题的一些方法。它还包括 NTP 系统的缺点和反驳,例如运输时间和有效载荷容量,特别是在火星、深空和外层空间沉积大质量物体的任务中。最后,本文探讨了现有的努力和进一步研究的目标,重点关注材料、混合推进系统的发展以及与其他国家合作的能力,以加快 NTP 推进进展的速度,并最终将其用于未来的太空探索。
简介:核热推进 (NTP),尤其是固体核推进,被认为是太空推进技术进步的一个相当显著的例子。与普通化学火箭不同,NTP 系统使用核裂变来加热氢气或其他推进剂,从而实现比化学火箭更好的效率和比冲,使 NTP 系统适合长时间的太空任务。本文详细介绍了固体核 NTP 系统,包括其工程设计,例如核反应堆堆芯、推进剂流动和推进剂排气喷嘴。它解决了 NTP 系统设计中的重要工程问题,例如能够在反应堆内运行的高温材料、辐射屏蔽、氢存储,以及可用于解决每个问题的一些方法。它还包括 NTP 系统的缺点和反驳,例如运输时间和有效载荷容量,特别是在火星、深空和外层空间沉积大质量物体的任务中。最后,本文探讨了现有的努力和进一步研究的目标,重点关注材料、混合推进系统的发展以及与其他国家合作的能力,以加快 NTP 推进进展的速度,并最终将其用于未来的太空探索。
这些规则和规定不适用于:(A)美国武装部队或州民兵对军用爆炸物的装运、运输和处理。(B)任何政府执法机构(包括所有部门和分部)的正常和紧急行动,前提是他们以官方身份行事并适当履行其职责和职能。(C)美国药典或国家药典规定的形式并用于药品和药剂的爆炸物。(D)在通过铁路、水路、公路或空运由雇佣商业承运人运输过程中的爆炸物,当这些爆炸物在任何联邦部门或机构的管辖范围内移动并符合其制定的法规时。(E)用于手动装填步枪、手枪和霰弹枪弹药的部件和/或步枪、手枪和霰弹枪弹药。 (F) 制造、销售和使用(公开展示)通常称为烟花的烟火,包括信号装置,如照明弹、引信和鱼雷。 (G) 汽油、肥料、安装的推进剂/火药驱动安全装置或推进剂/火药驱动电动工具。 (H) 使用和储存推进剂重量为 62.5 克或更少且总冲量小于 17.92 磅秒的模型火箭发动机。 偶尔购买爆炸物无需许可证
本文件定义了“准备好的航天器”空间(再)加油系统的设计、测试和操作的最佳实践和要求。术语“准备好的航天器”描述的是包括专门设计用于实现安全高效维修的接口和设施的航天器。本文件包括服务商和客户航天器的要求和建议。目前,建议的范围仅限于可储存(非低温)推进剂和增压剂。这些建议可以轻松扩展到其他可储存的非推进剂流体。这里收集的标准和建议是基于多年与 NASA 合作开展空间(再)加油技术开发项目所获得的工程开发经验,并辅以相关的商业行业经验。
指标,例如冷却通道中推进剂的热分解。这一点与可重复使用运载火箭的故障模式调查密切相关; - 第二,通过传感器融合和机器学习分析健康监测数据
currentscience.ac.in › 卷 PDF 2007年12月25日 — 2007年12月25日 运载火箭,提高安全性和可靠性。本文试图解释...数字固体推进剂火箭发动机控制系统。