本月，發(fā)射初創(chuàng)公司HyImpulse在德國航天局的Lampoldshausen基地成功測試了其16800磅的混合動力火箭發(fā)動機(jī)。

　　HyImpulse的總部位于德國的紐恩施塔德，該公司正在開發(fā)其SL1三級運載火箭，其設(shè)計目的是將有效載荷高達(dá)500公斤帶到太陽同步軌道。

　　這個輕型運載火箭將由12個16800磅的混合動力火箭發(fā)動機(jī)提供動力，其中第一級有8個，第二級有4個，第三級還有4個較小但相同的發(fā)動機(jī)。

　　HyImpulse公司開發(fā)的混合動力火箭發(fā)動機(jī)由石蠟基燃料和液氧提供動力。

　　該發(fā)動機(jī)的設(shè)計使用比液體燃料系統(tǒng)更簡單的硬件，同時提供比嚴(yán)格的固體燃料發(fā)動機(jī)更大的安全性。

　　HyImpulse公司表示，9月15日的首次熱燃測試證實，石蠟/液態(tài)氧混合火箭發(fā)動機(jī)的性能與液態(tài)碳?xì)浠剂舷喈?dāng)。

　　這一性能是利用比液體燃料火箭發(fā)動機(jī)更簡單的推進(jìn)系統(tǒng)實現(xiàn)的，可靠性高，成本低。

　　火箭發(fā)射的安全性一直是一個難題。

　　目前，固體推進(jìn)劑將燃料和氧化劑結(jié)合在一起，形成一種材料，一旦點燃，必須在有控制的情況下持續(xù)燃燒，否則火箭可能會爆炸。

　　斯坦福大學(xué)教授BrianCantwell提出了一種方法，開發(fā)一種混合推進(jìn)系統(tǒng)，將燃料以固體的形式儲存，氧化劑以液體的形式儲存，這樣如果發(fā)生發(fā)射問題，火箭發(fā)動機(jī)可以減速以避免災(zāi)難。

　　“我們的燃料是基于石蠟，這是人類所知的最古老的燃料之一，”Cantwell說。

　　混合動力火箭的概念并不新鮮。在1933年8月17日蘇聯(lián)的第一次火箭發(fā)射中，一組科學(xué)家測試了一種小型混合發(fā)射裝置，該裝置基于液氧和一種凝膠形式的汽油。

　　火箭達(dá)到了400米，但不能擴(kuò)大規(guī)模，該小組繼續(xù)開發(fā)大型液體火箭，最終用于發(fā)射Sputnik。

　　20年前，當(dāng)時還在坎特韋爾讀博士的ArifKarabeyoglu取得了進(jìn)展，他發(fā)現(xiàn)石蠟燃燒的速度足以釋放出發(fā)射大型火箭所需的巨大推力。

　　從那以后，Cantwell的實驗室和世界各地的其他人一直在開發(fā)石蠟基混合動力火箭發(fā)動機(jī)。

　　從概念上講，Cantwell的混合動力發(fā)動機(jī)可以被比作一根空心的大蠟燭，而燈芯通常是中空的。

　　一旦氧化劑被噴入內(nèi)核并點燃，一層薄薄的石蠟就會沿著內(nèi)核表面融化，釋放出快速燃燒的液滴波。關(guān)掉氧化劑流，蠟燭就滅了。

　　在NASA的艾姆斯實驗室，科學(xué)家開發(fā)并測試了石蠟混合燃料原型火箭，“Peregrine火箭”。

　　該火箭高35英尺，直徑約2英尺，產(chǎn)生約15000磅的推力。

　　Cantwell說，NASA正在考慮從火星發(fā)射混合動力火箭，部分原因是石蠟比固體燃料更容易經(jīng)受溫度波動。

　　他解釋說，火星上的溫度晚上可能低至零下100華氏度，白天則飆升至20華氏度。

　　在這種極端情況下，固體推進(jìn)劑往往會產(chǎn)生裂縫，從而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)燃燒不均勻并發(fā)生爆炸。

　　設(shè)計人員可以通過隔熱層使固體火箭與這些氣溫變化絕緣，但這會增加重量，這些額外的重量本可以用于更多的科學(xué)研究。

　　Cantwell說，石蠟不太容易受到溫度波動的影響，使得混合動力系統(tǒng)更輕更安全。

　　石蠟簡介：

　　據(jù)倍特化工了解：石蠟，無色至白色半透明塊狀物，純粹的石蠟為白色，含雜質(zhì)的石蠟則為黃色，無味無臭，有滑膩感。可溶于乙醚、氯仿、苯、石油醚、揮發(fā)油或多種脂肪油，微溶于乙醇?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸、堿、氧化劑、還原劑反應(yīng)，在紫外線照射下色澤會變黃，可燃燒而分解，在常溫下穩(wěn)定。