2021年国外液体推进技术进展(2022美国欧洲火箭推进技术情况)

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美国
NASA斯坦尼斯航天中心对SLS重型火箭的首个芯级样机进行了一系列被称为“绿色运行”(green run tests)的初始测试,3月,4台RS-25进行了热点火试验。这是斯坦尼斯在40多年来进行的一次最大规模的试验。
此外,斯坦尼斯航天中心还对RS-25发动机进行过多次单机试验,为未来SLS发射任务研制新型发动机积累数据。斯坦尼斯航天中心还承接多家公司的发动机测试任务,如位于加州的相对论空间公司(Relativity Space),维珍轨道公司(Virgin Orbit)和Launcher公司,以及佛罗里达州的Firehawk航天公司等。
5月,编号为SN15的Starship原型机顺利完成测试飞行并安全着陆,Starship在经历“四连炸”后终于取得试飞成功。阿拉巴马州的Dynetics公司的月球着陆器推进系统也达到了一个重要的研制测试里程碑,在4月合同签订之前,包括整个设计达到初步设计评审的成熟度要求。
6月,维珍轨道(Virgin Orbit)公司的“发射器一号”(Launcher One)进行了首次商业发射,将7颗卫星送入轨道。“发射器一号”是一次性两级液体空射火箭,配备液氧煤油发动机,由波音747改装飞机在高空投放。
7月,维珍银河公司(Virgin Galactic)的“太空船2号”(SpaceShipTwo)VSS Unity完成了首次满员太空飞行,开启太空旅游新时代。太空船2号采用独特的固液混合推进系统,使用羟基端聚丁二烯(HTPB)固体火箭燃料,与传统固体火箭发动机不同的是,使用一氧化氮作为氧化剂,最大的好处是自飞行过程中可以开关发动机。7月,蓝色起源公司完成新谢泼德号太空船的首次载人飞行,其搭载4名乘客,通过了卡门线,为其提供动力的是BE-3PM液氢液氧发动机,该发动机具有重启和深度节流的能力。
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蓝色起源的新谢泼德号飞船搭载4名乘客升空
NASA将其载人着陆系统(HLS)合同授给SpaceX公司,由该公司正在研发的Starship承担将航天员从月球轨道运送到月球表面的任务。
加州的Stellar Exploration公司研制了一种新型的采用微型泵的立方星推进系统,用于“回声星”(Echo Star)卫星的轨道提升。该推进系统采用一个由佐治亚州Flight Works公司研制的电动微型泵,给8台单元肼小推力器供电。NASA的地月空间自主定位系统技术操作与导航实验(全称CislunarAutonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment,简称CAPSTONE)任务和“月球闪光灯”(Lunar Flashlight)立方星任务将使用相同的微型泵。
零汽化贮箱(zero boil-offtank, ZBOT)系列试验中的第二个试验模型ZBOT-NC通过了初步设计评审。NASA格伦研究中心(位于俄亥俄州)正在进行这种微重力试验研究,研究不凝气体对推进剂贮箱自增压和压力控制的影响。
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欧洲

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2月,德国宇航中心(DLR)收到阿里安6火箭的首个上面级,全功能测试模块在DLR的兰帕兹豪森P5.2试验台进行了测试。该试验台是DLR最重要的试验场地之一,新建于2019年,不仅可以进行发动机及单个组件的鉴定试验,还可以进行整个低温上面级的鉴定试验。
4月,德国初创公司Isar Aerospace Technologies宣布在德国微型发射器竞赛的主要轮赛中获胜,将赢得1280万美元的奖励,用于公司研制的“光谱”(Spectrum)发射器的鉴定和2次试飞。
5月,欧洲首台液氧甲烷发动机“普罗米修斯”M1进入组装个集成阶段。1台升级版正在研制之中,其推力提高20% 。
7月,欧空局授予阿里安集团(ArianeGroup)一份合同,为阿里安6火箭研制一个名为Astris的“kick stage”级。Astris将由 1台5kN的四氧化二氮/一甲基肼发动机驱动。该发动机的试验样机SPE/Berta在欧空局“未来运载器准备计划”(FLPP)框架下预先研制出来,并在8月进行了首次热点火试验。

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