藍(lán)色起源號(hào)：月球著陸器的3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)將第一個(gè)女人送上月球

魔猴君  行業(yè)資訊   1474天前

在Blue Origin的20年歷史中，這家航空航天制造商已采取步驟，開(kāi)發(fā)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)載火箭和太空艙，將航天員帶入下一個(gè)太空前沿，從而使進(jìn)入太空的費(fèi)用更便宜，更可靠。作為美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）頒發(fā)的阿耳emi彌斯（Artemis）月球探測(cè)計(jì)劃人類登陸系統(tǒng)（HLS）獎(jiǎng)的一部分，藍(lán)色起源號(hào)（Blue Origin）制造了一個(gè)三階段著陸器，到2024年，第一名女性和第二名男子將登月。

該公司的月球著陸器系統(tǒng)將由增材制造的高性能BE-7發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，Blue Origin的工程師已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行點(diǎn)火測(cè)試。 2020年12月4日，該計(jì)劃在阿拉巴馬州漢斯維爾的NASA馬歇爾太空飛行中心啟動(dòng)了其高效發(fā)動(dòng)機(jī)的第四次推力艙測(cè)試系列，使該計(jì)劃的累計(jì)測(cè)試時(shí)間達(dá)到1,245秒，并進(jìn)一步證明了其降落月亮的能力。

自2020年4月30日以來(lái)，藍(lán)色起源號(hào)開(kāi)始與埃隆·馬斯克（Elon Musk）的SpaceX和萊多斯（Leidos）擁有的航空航天公司迪尼尼克斯（Dynetics）競(jìng)爭(zhēng)，贏得建造美國(guó)宇航局下一個(gè)人類月球著陸系統(tǒng)的合同，該系統(tǒng)將在四個(gè)月內(nèi)向月球南極執(zhí)行首次載人飛行任務(wù)年，作為Artemis計(jì)劃第三階段的一部分。 NASA的三個(gè)商業(yè)伙伴有望在2020年5月至2021年2月的10個(gè)月，價(jià)值9.67億美元的合同基礎(chǔ)期內(nèi)繼續(xù)完善其著陸器概念。然后，該機(jī)構(gòu)計(jì)劃從這三家公司中選擇兩家進(jìn)行HLS發(fā)展的下一階段，將在2023年執(zhí)行初始示范任務(wù)，并將最終以2024年Artemis III任務(wù)開(kāi)始的載人示范任務(wù)到達(dá)月球表面。

盡管如此，在成功完成第四次BE-7發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試后，Blue Origin創(chuàng)始人Jeff Bezos很快在社交媒體上宣布，他公司的3D打印引擎不僅將為Blue Origin領(lǐng)導(dǎo)的HLS月球著陸器提供動(dòng)力，而且還將為帶著第一個(gè)女人登月的人。這位電子商務(wù)先驅(qū)在Instagram上發(fā)布了有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的視頻，并寫(xiě)道：“這款（BE-7）發(fā)動(dòng)機(jī)將把第一位女性帶到月球表面。”

BE-7是Blue Origin的3D打印，高性能，雙膨脹機(jī)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。圖片由Blue Origin提供

BE-7是私下研發(fā)的，超過(guò)三年，是Blue Origin系列中最新的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)了解，它建立在BE-3 PM氫/氧發(fā)動(dòng)機(jī)成功的基礎(chǔ)之上，該發(fā)動(dòng)機(jī)為New Shepard亞軌道火箭提供了動(dòng)力。 BE-7是一款高性能，增材制造的液氧/液氫月球著陸發(fā)動(dòng)機(jī)，推力為10,000磅力（lbf）–可節(jié)流至2,000 lbf的推力，以精確地登上月球。最新的熱火測(cè)試進(jìn)一步驗(yàn)證了將為Blue Origin的HLS提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，以支持NASA的Artemis計(jì)劃。到目前為止，在最近的這次試驗(yàn)中，對(duì)推力室進(jìn)行了20秒的測(cè)試，使BE-7推力室的累計(jì)測(cè)試時(shí)間達(dá)到了1,245秒。

Blue Origin藍(lán)色發(fā)動(dòng)機(jī)高級(jí)副總裁John Vilja說(shuō)：“該推力室測(cè)試測(cè)量了從氫和氧冷卻的燃燒器段中提取能量的能力，該燃燒器段為發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪泵提供動(dòng)力，這是實(shí)現(xiàn)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵。 BE-7的高比沖，節(jié)流和重啟功能使其成為大型月球有效載荷運(yùn)輸以及許多其他太空應(yīng)用的理想引擎。感謝NASA馬歇爾太空飛行中心團(tuán)隊(duì)在此測(cè)試中的支持。我們重視這種合作關(guān)系，并期待與他們合作進(jìn)行更多的測(cè)試活動(dòng)。”

在“下一代太空探索合作伙伴關(guān)系”（NextSTEP-2）商業(yè)公司固定價(jià)格，基于里程碑的合同下，Blue Origin領(lǐng)導(dǎo)了HLS國(guó)家團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)包括合作伙伴洛克希德·馬丁公司，諾斯羅普·格魯曼公司和德雷珀公司。作為原始承包商，Blue Origin負(fù)責(zé)項(xiàng)目管理，系統(tǒng)工程，安全和任務(wù)保證以及任務(wù)工程和運(yùn)營(yíng)。并基于其“藍(lán)月亮”貨月球著陸器開(kāi)發(fā)了下降元素。洛克希德·馬丁公司將建造包括機(jī)組人員艙在內(nèi)的上升裝置，并進(jìn)行機(jī)組人員的飛行操作和培訓(xùn)。

Blue Origin正在提供基于藍(lán)月亮貨月球著陸器及其BE-7發(fā)動(dòng)機(jī)的下降元素，該技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了三年。

圖片由Blue Origin提供

諾斯羅普·格魯曼公司將建造轉(zhuǎn)移裝置（主要基于為國(guó)際空間站提供服務(wù)的天鵝座貨運(yùn)艙），以將著陸器送入低月球軌道并進(jìn)行最后下降。最后，德雷珀（Draper）將提供指導(dǎo)，導(dǎo)航和控制，航空電子設(shè)備以及軟件系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將主要利用公司為NASA開(kāi)發(fā)的類似系統(tǒng)。在國(guó)家小組的HLS體系結(jié)構(gòu)中，BE-7將用于下降單元和傳遞單元。國(guó)家小組在建議中概述了一項(xiàng)計(jì)劃，其中綜合著陸器（ILV）可以與Orion或Gateway停靠以等待機(jī)組人員到達(dá)。 Blue Origin National Team的“人類著陸系統(tǒng)”要素既可以在商業(yè)火箭上單獨(dú)發(fā)射，也可以組合在NASA的太空發(fā)射系統(tǒng)上發(fā)射。

藍(lán)色起源高級(jí)發(fā)展計(jì)劃副總裁布倫特·舍伍德說(shuō)：“ BE-7是一種基于渦輪機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)，使用了最高效的推進(jìn)劑，是深空機(jī)動(dòng)和登月的最佳選擇。我們的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系列正在逐步滿足使美國(guó)人盡快安全地登上月球所需的條件。我們正準(zhǔn)備將月球的冰資源用于火箭推進(jìn)劑，這將使勘探具有可持續(xù)性并為商業(yè)開(kāi)放月球。”

國(guó)家小組期待著與NASA一起邁出下一步并重返月球。圖片由Blue Origin提供

點(diǎn)評(píng)：2020年10月，NASA的HLS計(jì)劃完成了認(rèn)證基準(zhǔn)審查（CBR），與三家美國(guó)公司競(jìng)爭(zhēng)提供登陸器，這些登陸器將把Artemis宇航員送上月球?，F(xiàn)在合同的基本期限只有幾個(gè)月，Blue Origin現(xiàn)在將注意力集中在發(fā)動(dòng)機(jī)功能上，并繼續(xù)與合作伙伴一起為NASA的HLS工作提供靈活，多要素，商業(yè)和可持續(xù)的解決方案。展望2024年，美國(guó)國(guó)家航空航天局與NASA的計(jì)劃包括對(duì)地面和太空中所有要素的增量測(cè)試和演示。寄予厚望，希望在2023年對(duì)下降元素進(jìn)行全面的降落示范，并在月球南極預(yù)先放置大量有效載荷。團(tuán)隊(duì)的綜合經(jīng)驗(yàn)是本次比賽中最大的財(cái)富之一，他們的獨(dú)特定位使貝索斯已經(jīng)認(rèn)為在向月球執(zhí)行載人飛行任務(wù)方面取得了明顯的成功。

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