美国SLS 重型火箭首次芯级点火试验简析
2021-03-17张绿云曲晶北京航天长征科技信息研究所
张绿云 曲晶(北京航天长征科技信息研究所)
2021 年1 月17 日,在成功完成模态试验等7 项试验准备工作的基础上,美国国家航空航天局(NASA)进行了“航天发射系统”(SLS)首次芯级点火试验,即4 台RS-25 发动机联合试车。作为近50 年来全球规模最大的火箭子级地面点火试验,虽然发动机仅点火工作了约1min,但验证了包括贮箱增压、推进剂加注以及推力达到设计最大值等在内的多项试验目标,为芯级性能分析及后续点火试验提供了数据支撑。
早在2020 年1 月,NASA 和波音公司(Boeing)通过“飞马座”(Pegasus)驳船将SLS 首飞箭芯级转移至斯坦尼斯航天中心(SSC),并将其安装在B-2 试验台上,开始进行芯级系列试验。受到新冠肺炎疫情、恶劣天气以及技术问题的影响,试验过程持续了近1 年的时间。
1 试验情况
本次试验情况
1 月17 日,美国在斯坦尼斯航天中心启动了SLS 芯级点火试验。T-0 前6s,1 号RS-25 发动机开始点火,之后是3 号、4 号和2 号RS-25 发动机分别以120ms 的时间间隔点火。按照计划,试验将持续约8min,进行3 次推力水平调整以及2 次时长30s 的发动机摆动。但是,在试验进行到约1min 时,4 台发动机关机,试验终止。
本次试验中,试验团队在发动机点火前10min启动了倒计时时序,主要事件如下:
1)T-4min:启动芯级辅助动力单元(CAPU);
2)T-3min:启动发动机吹扫时序;
3)T-2min30s 启动预点火稳定时序;
4)T-1min30s:断掉B-2 试验台外部电源,启动芯级内部电源;
5)T-33s:启动自动发射时序(ALS);
6)T-6s:发出发动机启动指令。
原因分析
1 月19 日,NASA 公布了本次试验情况的初步调查结论。在4 台RS-25 发动机点火运行67.2s 后,与编号为E2056 的2 号发动机辅助动力单元相关的液压系统超出了预先设定的试验极限值。……
