美国展示新型火箭发动机设计方案将替换俄RD180

发表于 2015-12-20 05:39

本帖最后由白猫警长于 2015-12-20 05:46 编辑

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2015-12-20 05:38 上传

美《防务新闻》网站17日报道，美国洛克达因公司当天（17日）宣布已经通过美国国产新型AR1火箭的设计方案，这种发动机的研制目的是取代俄罗斯制造的RD-180发动机。AR1火箭发动机计划在2017年进行试验，2019年交付，它将成为美国主力运载火箭“阿特拉斯V”系列的主发动机，用于执行军民用发射任务。

据报道，洛克达因公司在发布会上表示，正按照2017年开始全尺寸试验的时间表继续推进工作，并将在2019年交付可用于进行试飞的发动机。

2014年美国国会要求未来停止使用俄罗斯制造的RD-180发动机继续执行国防安全发射任务，并计划2019年开始用美国国产发动机执行此类任务。

美国联合发射集团目前使用的主要运载火箭是阿特拉斯V型，该火箭使用俄罗斯RD-180发动机。因为国会禁令，该火箭不得不退出美国空军的GPS III卫星发射竞争，联合发射公司表示，他们目前没有足够的库存发动机来执行这项发射任务。本周早些时候，国会公开了2016年综合开支法案，这一禁令已经放宽，至少2016年还不会开始执行。这就为联合发射集团在竞争中击败Space X公司夺得GPS项目订单铺平了道路。（观察者网注：美军对于商业发射公司Space X的发射成功率存在疑虑，不愿将昂贵的军用卫星交给该公司发射）

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2015-12-20 05:39 上传

装有俄罗斯制造RD-180发动机（注意喷口上的俄文）的美国“阿特拉斯V”火箭

同时，洛克达因公司正抓紧打造他们的AR1发动机，该发动机又希望替换RD-180发动机，成为联合发射集团“阿特拉斯V”火箭的发动机。联合发射集团是波音和洛克希德·马丁联合成立的一个公司，该公司此前曾对“蓝色起源”公司（亚马逊公司创始人贝索斯2000年创办的航天公司）的BE-4发动机表示过偏爱，但是洛克达因的AR1发动机仍是备选方案之一。

“我们已经实现了让AR1发动机按计划到2019年投入实用所需的所有准备——工厂设施、工具、装备、后勤基地、以及——最重要的——高技能的人才，他们将会制造出能够符合我国国防安全需要的AR1发动机，”洛克达因公司总裁艾利·德雷克在声明中说。

“联合发射集团和洛克达因拥有长达数十年的良好合作关系，”联合发射集团总裁托里·布鲁诺说“洛克达因一直是我们贡献巨大的供货商，他们正在AR1发动机研制工作中取得重大的进展。”

引申：

日前，GenCorp旗下的Aerojet Rocketdyne公司在其萨克拉门托测试唱成功完成了对其AR1增压发动机关键部件的热点火测试。AR1火箭发动机的单冲量（single-element）主喷油嘴是完全使用3D打印机制造的。
　　
　　AR1是一款正在开发中的50万磅推力级的液氧/煤油发动机，美国希望用它来替代俄罗斯的RD-180发动机。根据2015年美国国防授权法案的要求，为了美国国家安全的考虑。到2019年之前美国制造的替代产品要完全取代俄罗斯的RD-180发动机，并可用于火箭发射。
　　
　　而AR1项目就是在这一环境下启动的，并得到了NASA先进增压工程示范/风险减少计划（NASA Advanced Booster Engineering Demonstration/Risk Reduction）的支持。AR1项目的目标就是到2019年交付可用于飞行的火箭发动机。

“我们相信，AR1是最好、最经济实惠的选择，可以消除美国对国外推进资源的依赖，同时可以保证我们国家的国家安全和民用太空资产的安全。”Aerojet Rocketdyne公司碳氢发动机项目的执行董事Linda Cova说。
AR1是为Atlas V运载火箭设计的，并可提供多功能推进解决方案，以满足当先和未来多种运载火箭的应用。“AR1解决方案力图实现在替换RD-180时，Atlas V运载火箭、发射台和其它设施需要进行的变动最少。这对我们的国家来说是最佳的选择。”Cova说。

开发团队进行单冲量主喷油嘴热点火试验主要是为了评估各种主要喷油部件的设计和制造方法。这几个喷射器是用选择性激光熔化（SLM）技术制造的，这是一种金属3D打印技术。3D打印能够以与传统制造技术相比很低的成本快速制造出复杂的发动机零部件。
　　
Aerojet Rocketdyne公司投入巨资将SLM技术应用到它的火箭发动机开发项目中。这个测试是在超过2000 psi的压力下进行的，该公司认为此次AR1单体热点火测试代表了火箭发动机应用中一个3D打印部件的最高压力热点火测试。据称，仅在主喷射器一项，3D打印就把零部件的交货时间减少了9个月，并降低了70%的成本。
　　
今天春天，该公司还将对另一个使用3D打印制造的多冲量（multi-element）喷油嘴进行热点火测试。Aerojet Rocketdyne公司是世界公认的为航天、导弹和战略系统提供推进和动力系统的领导者。

发表于 2015-12-21 02:04

http://lt.cjdby.net/thread-2060833-2-1.html

发表于 2015-12-21 01:30

楼主还是先把土星-5号的测试资料交出来先，首次试验飞行就参与了阿波罗4号任务，完全是质量管理的典范啊，啊不，应该是嘲讽才对，麻痹的搞什么费力费钱的测试，直接拿来用不就好了。

发表于 2015-12-21 01:26

vulcain
引用@zorkist 的话：如果以现在的技术达到土星五号的推力，不知是否会比土星五号显著地小？
不会有太大的区别。能改进主要就是引擎的热力循环方式和箭体的材料与制造工艺。土星5号的液氧/煤油引擎和液氧/液氢引擎都是发生器循环，也就是开式循环，性能稍低。现在可以都改成补燃循环方式，这样发动机的比冲能有少许提高，但也就是百分之二三左右。补燃循环，从理论上说已经是做佳循环方式了。

发表于 2015-12-21 00:22

发表于 2015-12-21 00:13

第一次哦发表于 2015-12-20 23:28

发表于 2015-12-21 00:09

老猪的猪发表于 2015-12-20 20:57

发表于 2015-12-21 00:08

老猪的猪发表于 2015-12-20 20:57

发表于 2015-12-21 00:05

发表于 2015-12-20 23:59

著作权归作者所有。
商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
作者：土起来嘞软哨
链接：http://www.zhihu.com/question/30785207/answer/55077085
来源：知乎

经济原因是子虚乌有的。美国阿波罗计划总耗资不超过当时的250亿美元（相当于今天1400亿美元左右），而当时越战就耗资超过1110亿美元（枪炮一响黄金万两可不是吹的……）！而2008年美国金融危机政府救市资金更是高达12.8万亿美元！当年的阿波罗计划还不及这个的零头！

发表于 2015-12-20 23:43

从角度看,没有车上的宇航员遮挡,很可能是固定在宇航员胸部的位置的摄像机,不过宇航员胸部固定的是哈苏相机,不能拍胶片电影,如果是摄像头,那登月车行进过程中天线是摇晃的,不能传回地球(根据你提供的NASA登月车说明书写的要停车手工把天线对准地球才能用)

发表于 2015-12-20 23:39

谢谢，已阅，解释了摄像机可以遥控的问题。俺的问题是：下图中这个角度的视频，是什么摄像机拍的？按维基说明，这是appllo16的飞行任务，有两种摄像机，指令舱CM是不登月的，出现在图中的是RCA GCTA，拍摄车上摇晃的视频的是什么设备？登月车的电视视频不能保存，当时sony刚刚发明录像机不久，没带录像机上去，而实时传回的视频需要通过登月舱中转，登月车上的天线需要先停车对准地球才能用（这点是本坛的arhat提供的NASA登月车说明书里面写的），因此不应该有开着车的随车视频，但是公布过车载摄像机拍下来的乱晃的视频，这个是一个较大的疑点

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Apollo 16 television camera. Notice the sunshade attached to the top of the lens, a feature first used on Apollo 16.

Apollo 16: Westinghouse color (CM), RCA GCTA (LM),
CM = Command Module, LM = Lunar Module

摇晃的车上视频在这
视频在这：http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-961216-1.shtml

发表于 2015-12-20 23:36

发表于 2015-12-20 23:32

发表于 2015-12-20 23:28

发表于 2015-12-20 23:26

研发历史编辑
RD-180火箭发动机属于双喷管发动机，几十年前，该发动机主要应用于前苏联的“能源号”重型运载火箭第一级。1996年，RD-180火箭发动机项目成功竞得洛克希德.马丁公司制造的最新PH“宇宙神”运载火箭第一级发动机的研发和交付任务。
以RD-170/171系列发动机为基础，RD-180火箭发动机得到快速发展，从而帮助动力机械科研生产联合体这个俄罗斯发动机制造企业度过了20世纪90年代至21世界初这段最艰难的岁月。1997年，俄罗斯动力机械科研生产联合体与美国签订合作协议，要求2018年底，共向美国交付101台RD-180火箭发动机。
到2013年后期，动力机械科研生产联合体已向美国供应了70多台RD-180火箭发动机，每台价值1000万美元，据评估，其盈利已达到该企业收益的三分之一强。考虑到向本国市场供应发动机几乎没有任何利润，RD-180项目使该企业免于破产的威胁。[1]
作为乌克兰事件中反俄举措，美国众议院2014年12月通过参议员约翰·麦凯恩关于美于2019年前全面摆脱俄制发动机的修正案。美国联合发射联盟公司与俄Energomash科学生产联合体2019年前签署的合同属于例外。国会拨款2.2亿美元用于研制新的国产发动机。[2]
性能数据编辑
真空推力：933,400 磅力(4.15 MN)

发表于 2015-12-20 21:48

发表于 2015-12-20 21:47

发表于 2015-12-20 21:24

发表于 2015-12-20 21:05

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美国展示新型火箭发动机设计方案将替换俄RD180

相关帖子

以上为转贴的,这个帖子对比了多种发动机,不错http://lt.cjdby.net/thread-2060833-2-1.html

楼主还是先把土星-5号的测试资料交出来先，首次试验飞行就参与了阿波罗4号任务，完全是质量管理的典范啊，啊不，应该是嘲讽才对，麻痹的搞什么费力费钱的测试，直接拿来用不就好了。

确实应该对F-1做现代化改进,批量生产降低成本

学会了四种动力循环方式和比冲，摇摆这些概念再说吧，没有相关的基础知识，讨论是没有意义的

4，恕我直言，在航天这方面，老猪你懂个锤子，不懂就别瞎比比在这丢人现眼。好了我骂人了请禁我言吧

1，图纸从来没丢失，这个事情是登月阴谋论者杜撰出来的。2，推力大可靠性高但比冲太低，现阶段没有商业利用价值。3，SLS用的还是F1和J2引擎的还魂版本

首先乃从动力循环类型，比冲，推重比，成本等找到了些理由，之后发现RD170似乎更好，接着抽自己一嘴巴：胡不用SRB？最后发现一帮美国小青年工程师确实在鼓捣比自己年龄还大F1的主意

按维基说明，这是appllo16的飞行任务，有两种摄像机，指令舱CM是不登月的，出现在图中的是RCA GCTA，拍摄车上摇晃的视频的是什么设备？登月车上共有几个摄像头?摇晃的车上视频是怎么直播的?

就说自己早就有这么大推力的发动机为啥不能做现代化改进啊?批量生产成本更低啊

好，转进到发动机了，你决定不再鬼扯土星5火箭了吗？

PIA PIA ,土星5号的第一级F-1火箭推力比RD180还大些,为何不做现代化改进反而要去买俄罗斯的?到2013年后期，动力机械科研生产联合体已向美国供应了70多台RD-180火箭发动机，每台价值1000万美元

你应该知道土星5号第一级是5个F-1火箭,推力6.9MN, 主贴提到要替换的俄罗斯RD180火箭发动机是4.15MN,完全可以用F-1替换啊

好。就该这样。不用毛子的，自己攒，攒一个十年二十年，不要怕花银子，美瘪就是有钱。

GPS星1.6吨×24 + AEHF 6吨×3……攒了十年的卫星还不一发火箭的零头……您要不再攒20年一块儿发？

俺记得算过,土星5号的成本只有航天飞机的三分之一

当年土星5火箭一枚要将近2亿美元，而1960年一艘航母才2.4亿美元。

美国展示新型火箭发动机设计方案 将替换俄RD180

相关帖子

以上为转贴的,这个帖子对比了多种发动机,不错http://lt.cjdby.net/thread-2060833-2-1.html

楼主还是先把土星-5号的测试资料交出来先，首次试验飞行就参与了阿波罗4号任务，完全是质量管理的典范啊，啊不，应该是嘲讽才对，麻痹的搞什么费力费钱的测试，直接拿来用不就好了。

确实应该对F-1做现代化改进,批量生产降低成本

学会了四种动力循环方式和比冲，摇摆这些概念再说吧，没有相关的基础知识，讨论是没有意义的

4，恕我直言，在航天这方面，老猪你懂个锤子，不懂就别瞎比比在这丢人现眼。好了我骂人了请禁我言吧

1，图纸从来没丢失，这个事情是登月阴谋论者杜撰出来的。2，推力大可靠性高但比冲太低，现阶段没有商业利用价值。3，SLS用的还是F1和J2引擎的还魂版本

首先乃从动力循环类型，比冲，推重比，成本等找到了些理由，之后发现RD170似乎更好，接着抽自己一嘴巴：胡不用SRB？最后发现一帮美国小青年工程师确实在鼓捣比自己年龄还大F1的主意

按维基说明，这是appllo16的飞行任务，有两种摄像机，指令舱CM是不登月的，出现在图中的是RCA GCTA，拍摄车上摇晃的视频的是什么设备？登月车上共有几个摄像头?摇晃的车上视频是怎么直播的?

就说自己早就有这么大推力的发动机为啥不能做现代化改进啊?批量生产成本更低啊

好，转进到发动机了，你决定不再鬼扯土星5火箭了吗？

PIA PIA ,土星5号的第一级F-1火箭推力比RD180还大些,为何不做现代化改进反而要去买俄罗斯的?到2013年后期，动力机械科研生产联合体已向美国供应了70多台RD-180火箭发动机，每台价值1000万美元

你应该知道土星5号第一级是5个F-1火箭,推力6.9MN, 主贴提到要替换的俄罗斯RD180火箭发动机是4.15MN,完全可以用F-1替换啊

好。就该这样。不用毛子的，自己攒，攒一个十年二十年，不要怕花银子，美瘪就是有钱。

GPS星1.6吨×24 + AEHF 6吨×3……攒了十年的卫星还不一发火箭的零头……您要不再攒20年一块儿发？

俺记得算过,土星5号的成本只有航天飞机的三分之一

当年土星5火箭一枚要将近2亿美元，而1960年一艘航母才2.4亿美元。

美国展示新型火箭发动机设计方案将替换俄RD180