甘迺迪航天中心開始組裝登月火箭的固體助推器

2020-08-29 身輕如雁

前幾天，一列火車把10個固體火箭助推器的「裝藥發動機段」運到了甘迺迪航天中心。在這裡將這些裝有固體發射藥的發動機段組裝起來，就成為下一步登月火箭Artemis 1以及另外一個OmegA火箭的固體火箭助推器。在登月火箭Artemis 1發射時候，這兩個固體助推器將貢獻75%的推力。因此對於發射成功至關重要。


運輸固體火箭助推器分段的火車


運輸固體火箭助推器的火車

這些運輸的固體火箭助推器分段有的是新造的，有的卻是當年太空梭時代回收的固體火箭助推器遺留下來的。對於登月火箭Artemis 1的兩個固體火箭助推器，諾格公司披露了它的各發動機段的組成部分，這些部分有的是來自太空梭發射以後回收的固體火箭助推器，有的來自工程測試發動機，有的來自演示飛行的發動機，林林總總。


諾斯羅普格魯門公司公布的右側登月火箭固體助推器分段來源


左側登月火箭固體助推器分段來源

最讓人驚訝的是，右側固體火箭助推器，有一段居然來自STS-31的太空梭發射任務回收的固體火箭助推器，這可是1990年的一次太空梭發射任務，距離現在都30年了，而且這個發動機段居然已經經歷了9次飛行（測試）任務。以前總覺得SLS是壕，不差錢，居然也有摳門到這種地步的時候。這種老古董都拿出來重新使用了。當然了，登月火箭Artemis 1芯級的四臺發動機，也都是從退役的太空梭上拆下來的發動機，這些發動機都是經過多次使用的。

自從Artemis I登月火箭的固體助推器分段運到甘迺迪航天中心後，NASA的技術人員已經開始著手進行組裝。組裝的第一步是兩個固體火箭助推器尾部裙板。


裙板就是固體火箭助推器最底部的部分


組裝第一步就是分段和裙板組裝在一起，然後裝上發動機噴嘴


兩個裙板


兩個裙板運輸現場


組裝現場


車間現場的技術人員筆記本連接大屏進行展示


可以看到大屏以及平板電腦的使用

可以從結構圖上看到，裙板是套在固體火箭發動機噴管外部的一圈擴展結構，NASA的技術人員明顯是先把裙板和固體助推器分段組裝在一起，然後再裝上發動機噴管。

裙板看起來似乎很多餘，還增加了固體火箭助推器的尾部外部直徑，增加了阻力。實際上它的作用很重要。在高超聲速階段，火箭箭體外部的激波與發動機噴流激波之間出現外場激波，隨著速度增加，外場激波與噴流激波相互接近，流場使得發動機高溫燃氣進入尾艙凹腔，使得發動機尾部溫度上升。而裙板可以把外場激波推往遠離發動機噴流的方向，從而大大改善發動機尾部的局部熱環境，減少熱防護的壓力，提高火箭的可靠性, 進而也可以減少防熱消極質量, 提升火箭的運載能力。

總之就是一句話，這玩意裝上以後發動機尾部溫度環境會大大改善，不能沒有。

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