X-33试验机
X-33是一种无人操纵的小型化冒险之星试验机，原本X-33计划成为下一世代的可重复使用的发射系统，但是后来因为所需新技术的开发失败，最后计划于2001年中止。
 模拟的X-33 | |
| 用途 | 无人可重复利用技术验证太空飞机 |
|---|---|
| 制造者 | 洛克希德马丁 |
| 制造国家 |  美国 |
| 项目成本 | 922百万美元 NASA + 357百万美元洛克希德马丁[1] |
| 外型及质量参数 | |
| 高度 | 20米（66英尺）[2] |
| 质量 | 129,000千克（285,000磅）[2] |
| 级数 | 1 |
| 发射历史 | |
| 现状 | 已取消 |
| 发动机参数 | |
| 发动机 | 2台XRS-2200气尖发动机[1] |
| 单发推力 | 1,800 kN（410,000 lbf）[1] |
| 燃料 | 液氧/液氢 |
设计 编辑
X-33 由洛克希德.马丁公司著名的“臭鼬工厂”研制，它是无人驾驶单级入轨可重复使用航天运载飞行器“冒险星”的 1/2 比例的原型机，机长 20.29 米，机高 5.88 米，翼展 22.06 米。
X-33 采用垂直起飞方式，亚轨道飞行，能在飞行跑道上着陆。X-33的 动力采用一台波音公司特别开发的 J2S 火箭发动机，其余部件也是包含了诸多高科技元素。2001 年3月，同样由于存在诸多难以突破的技术难关（如线性气尖发动机，linear aerospike engine），NASA 取消了已经耗资了 13 亿美元的 X-33 项目。
技术指标 编辑
- 长度: 69英尺（21米）
- 宽度: 77英尺（23米）
- 起飞重量: 285,000英磅（129,000千克）
- 燃料: 液氢液氧
- 燃料重量: 210,000英磅（95,000千克）
- 主推进器: 2台 XRS-2200 线性气尖发动机
- 起飞推力: 410,000英磅力（1,800,000牛顿）
- 最大速度: 大于13马赫 (16,000 km/h)
计划终止 编辑
计划被取消时；两台原型机已完成约85％与96％的组装部件和发射设施已经100％完成，但是美国国家航空航天局于2001年，经过长期的研发依然无法解决一系列技术难题，包括飞行不稳定和多余的重量。
特别是复合液氢燃料箱在1999年11月试验失败。该燃料箱依照蜂窝复合墙体内部结建造，以减少其重量。燃料箱需要的必要的技术工艺展示为单级到轨运行。甲氢燃料箱的工藝質量要求空油箱必须是加满油时重量的10％。这将允许载具飞往低地球轨道，而不需要进行连串的助推器调整和外挂燃料箱。但是，试验台上加油和压力测试失败，美国国家航空航天局得出结论，该技术还需很长时间才能完成。虽然复合罐壁本身较轻，但是氢气罐形状复杂的铝关节导致总质量的增加。
新机研发中所需的一些新技术除了“复合式材料的燃料槽”之外“金属隔热外覆”和“线性气尖发动机”等也都失败，同时也让国家航空航天局及洛克希德退而使用现有已具成熟性的“铝质燃料槽”及“传统火箭发动机”技术，当然此种科技倒退无法达成单级可重复上太空的目标，一直到后来计划终止都没有成功。
项目取消前美国国家航空航天局已投资9.22亿美元、洛克希德马丁公司投资3.57亿美元。由于太空发射业务出现变化，包括企业所面临的经济挑战，如全球星，Teledesic，和铱卫星等等计划结束以及由此产生的商业卫星发射数量下降预期，洛克希德马丁认为，继续单独发展X-33没有政府的支持将不会有盈利，因此终止。[3][4][5]
后续 编辑
在2001年取消计划后，工程师们已经能够做出碳纤维复合材料的液氧罐。
2004年9月7日，诺斯罗普格鲁门公司和美国航空航天局的工程师公布了碳纤维复合材料液氢罐，已证明有能力重复使用和模拟发射周期。诺斯罗普格鲁门公司认为，这些成功的测试能开发和精致化新的制造工艺，使该公司建造大型高压复合罐，以及设计和工程开发适形油箱使用于单级轨道载具。[6]
洛克希德马丁公司正在测试一种新的1/5模型火箭达到此种功能和设计，现在仅仅作为一种称为“太空可重复使用运载火箭”的专案在研发。两次测试都在新墨西哥州暗中进行。2007年12月19日完整的吊挂降落测试，而2008年8月12日却发生12.5秒飞行后坠毁的失败。第三个测试2009年10月10日结果成功。
参考文献 编辑
- ^ 1.0 1.1 1.2 Mark Wade. X-33. Encyclopedia Astronautica. [2015-02-25]. （原始内容存档于2017-02-15）.
- ^ 2.0 2.1 Wikisource:X-33 Advanced Technology Demonstrator
- ^ Lockheed loses prototype of Space reusable launch vehicle. Domain-B. 2008-08-18 [2011-08-02]. （原始内容存档于2022-01-06）.
- ^ David, Leonard. Lockheed Test Flies Space Plane Prototype. Space.com. 2008-04-24 [2011-08-02]. （原始内容存档于2010-12-23）.
- ^ David, Leonard. Space Plane Prototype Suffers Anomaly in Launch Test. SPACE.com. 2008-08-15 [2011-08-02]. （原始内容存档于2010-12-18）.
- ^ Northrop Grumman, NASA Complete Testing Of Prototype Composite Cryogenic Fuel Tank. [2012-06-18]. （原始内容存档于2016-03-05）.