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諾斯羅普·格魯曼創(chuàng)新系統(tǒng)公司（Northrop Grumman Innovation Systems）正在努力解決助推器設(shè)計(jì)和制造中的空間發(fā)射系統(tǒng)過時(shí)問題。通過采用Hexcel公司輕質(zhì)碳纖維和預(yù)浸料的升級(jí)助推器將提供更高的性能，從而有利于未來的月球探測(cè)、科學(xué)任務(wù)和終的火星活動(dòng)。
從Artemis 9號(hào)任務(wù)開始，新的BOLE推進(jìn)器將用輕量化的碳纖維復(fù)合材料外殼和優(yōu)化升級(jí)的結(jié)構(gòu)、電子推力矢量控制系統(tǒng)和推進(jìn)劑材料取代以前用于航天飛機(jī)系統(tǒng)的金屬鋼外殼，從而解決過時(shí)問題。
猶他州諾斯羅普·格魯曼海角工廠的個(gè)BOLE應(yīng)用實(shí)例。Hexcel 公司先進(jìn)復(fù)合材料將用于制造個(gè)用于BOLE推進(jìn)器的復(fù)合材料外殼，該外殼將用于計(jì)劃于2031年進(jìn)行的Artemis 9任務(wù)的太空發(fā)射系統(tǒng)。
2021年諾斯羅普·格魯曼公司取得了美國(guó)宇航局NASA的助推器生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)合同，諾斯羅普·格魯曼公司將為NASA太空發(fā)射（SLS）系統(tǒng)火箭制造助推器，以完成SLS的第九次飛行。此前，諾斯羅普·格魯曼公司作為主要的助推器承包商，已經(jīng)為前三次Artemis任務(wù)生產(chǎn)了助推器發(fā)動(dòng)機(jī)，并正在為第四次月球任務(wù)生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
作為美國(guó)乃至的火箭助推器制造商，諾斯羅普·格魯曼公司與Hexcel公司建立了廣泛的合作，在本公眾號(hào)前期文章中介紹了早在2020年8月，諾斯羅普·格魯曼公司在美國(guó)猶他州Promontory工廠對(duì)GEM-63XL型新型固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了次全面靜態(tài)耐火測(cè)試，GEM-63XL是一款專門為聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司未來“火神半人馬座”火箭研制的一款新型捆綁火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，并且采用Hexcel公司的碳纖維復(fù)合材料。
從上世紀(jì)90年代至今，諾斯羅普·格魯曼公司的GEM系列發(fā)動(dòng)機(jī)中都有Hexcel公司碳纖維復(fù)合材料的身影，比如直徑40英寸的GEM40捆綁式助推器系統(tǒng)，旨在為Delta II運(yùn)載火箭提供推力增強(qiáng)，其外殼采用了Hexcel公司的IM7碳纖維增強(qiáng)55A環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。噴嘴具有高性能三維碳/碳復(fù)合材料喉結(jié)構(gòu)和碳纖維/酚醛樹脂絕緣體。直徑更大、長(zhǎng)度更長(zhǎng)的GEM 46捆綁式助推器系統(tǒng)同樣具有一個(gè)IM7/55A石復(fù)合材料外殼。
后來的升級(jí)產(chǎn)品，直徑為60英寸的GEM60捆綁式助推器系統(tǒng)旨在提高Delta IV中型Plus（M+）運(yùn)載火箭的有效載荷入軌能力。GEM60采用IM7R/CLRF-100復(fù)合材料電機(jī)外殼和填充芳綸的EPDM絕緣體。噴嘴具有高性能三維碳/碳復(fù)合材料喉結(jié)構(gòu)、三元乙丙橡膠和碳纖維/酚醛樹脂絕緣體。