碳復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，使Neutron（中子）成為世界上第一個碳復(fù)合材料大型運(yùn)載火箭。

領(lǐng)先的發(fā)射和空間系統(tǒng)公司Rocket Lab USA, Inc.透露了有關(guān)下一代Neutron（中子）運(yùn)載火箭的新細(xì)節(jié)。

借鑒Rocket Lab開發(fā)Electron（電子）小型運(yùn)載火箭的成熟經(jīng)驗(yàn)——這是自2019年以來每年發(fā)射次數(shù)第二多的美國火箭，先進(jìn)的8噸有效載荷級Neutron運(yùn)載火箭旨在通過為大型衛(wèi)星星座、深空任務(wù)和載人航天提供可靠且具有成本效益的發(fā)射服務(wù)來改變太空訪問。

世界上第一個碳復(fù)合材料大型運(yùn)載火箭：

Neutron將是世界上第一枚碳復(fù)合材料大型運(yùn)載火箭。?此前，Rocket Lab 率先將碳復(fù)合材料用于軌道火箭的 Electron 火箭，自 2018 年以來，該火箭一直為政府和商業(yè)小型衛(wèi)星提供頻繁和可靠的太空通道。Neutron 的結(jié)構(gòu)將由一種新的、特殊配方的碳纖維復(fù)合材料組成，該材料重量輕、強(qiáng)度高，能夠承受發(fā)射和重返大氣層時的巨大熱量和力量，以實(shí)現(xiàn)第一級的頻繁重返飛行。為了實(shí)現(xiàn)快速可制造性，中子的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)將使用自動纖維鋪設(shè)（AFP）制造，該系統(tǒng)可以在幾分鐘內(nèi)建造數(shù)米的碳火箭彈殼。

“Neutron不是常規(guī)火箭。它是一種新型運(yùn)載火箭，具有可靠性、可重用性和降低成本，從一開始就融入了先進(jìn)的設(shè)計(jì)。Neutron 結(jié)合了過去最好的創(chuàng)新，并將它們與尖端技術(shù)和材料相結(jié)合，為未來提供火箭，”相關(guān)人員在活動期間說?！邦A(yù)計(jì)未來十年發(fā)射的衛(wèi)星中有 80% 以上是星座，它們具有獨(dú)特的部署需求，而 Neutron 是第一個專門解決的問題。就像我們對 Electron 所做的那樣，我們不是從傳統(tǒng)的火箭設(shè)計(jì)開始，而是專注于客戶的需求并從那里開始工作。結(jié)果是火箭尺寸適合市場需求，并且可以快速、頻繁且經(jīng)濟(jì)地發(fā)射?！?/p>

簡化發(fā)射和著陸的獨(dú)特結(jié)構(gòu)：

可重用性是實(shí)現(xiàn)頻繁和經(jīng)濟(jì)發(fā)射的關(guān)鍵，因此，從第一天起，再次發(fā)射、著陸和升空的能力就已經(jīng)融入Neutron 設(shè)計(jì)的各個方面。Neutron 的錐形設(shè)計(jì)和寬大、堅(jiān)固的底座，消除了對復(fù)雜機(jī)構(gòu)和著陸腿的需求，強(qiáng)調(diào)了其可重復(fù)使用性——頻繁且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的發(fā)射、著陸和升空。該結(jié)構(gòu)目前的設(shè)計(jì)不需要復(fù)雜的發(fā)射場基礎(chǔ)設(shè)施，包括支撐和發(fā)射塔，而是安全地站在自己的發(fā)射架上以進(jìn)行升空。在到達(dá)太空并部署 Neutron 的第二級后，第一級將通過在發(fā)射場的推進(jìn)著陸返回地球，從而消除與?；懫脚_和操作相關(guān)的高成本。

火箭實(shí)驗(yàn)室的Electron（電子）運(yùn)載火箭

為可靠性和重復(fù)使用而制造的火箭發(fā)動機(jī)：

Neutron 也將由新的火箭發(fā)動機(jī)阿基米德提供動力。阿基米德由 Rocket Lab 內(nèi)部設(shè)計(jì)和制造，是一種可重復(fù)使用的液氧/甲烷氣體發(fā)生器循環(huán)發(fā)動機(jī)，能夠提供 1 兆牛頓推力和 320 秒的 ISP。七臺阿基米德發(fā)動機(jī)將推動 Neutron 的第一級，第二級配備一臺經(jīng)過真空優(yōu)化的阿基米德發(fā)動機(jī)。此外，Rocket Lab 指出，Neutron 的輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)意味著阿基米德不需要通常與大型火箭及其推進(jìn)系統(tǒng)相關(guān)的巨大性能和復(fù)雜性。?相反，簡化的引擎加快了開發(fā)和測試的時間表。

Neutron運(yùn)載火箭“Hungry Hippo”整流罩演示

告別分離整流罩

然而，Rocket Labs 表示，真正讓 Neutron 的設(shè)計(jì)與眾不同的是抓捕式的“饑餓河馬”整流罩設(shè)計(jì)，它將整流罩作為第一級結(jié)構(gòu)的一部分，并保持固定在平臺上。Neutron 的 Hungry Hippo 整流罩鉗口不會像傳統(tǒng)整流罩那樣從平臺分離并掉入海洋，而是會張大以釋放第二級和有效載荷，然后再次關(guān)閉準(zhǔn)備帶著第一級返回地球。降落在發(fā)射臺上的是帶有整流罩的競爭第一級，準(zhǔn)備集成和發(fā)射新的第二級。據(jù)該司稱，這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)可以加快發(fā)射頻率，消除在海上捕獲整流罩的高成本、低可靠性方法，并使第二級輕巧靈活。

高性能上面級

這種方法的改變還消除了與第二級設(shè)計(jì)相關(guān)的限制，例如在升空期間暴露在低層大氣的惡劣環(huán)境中。由于它將完成包圍在第一級結(jié)構(gòu)中，因此火箭實(shí)驗(yàn)室能夠減輕其重量。Neutron 的第二級目前被設(shè)計(jì)為一次性的上面級，是一個 6 米長的碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，帶有一個真空優(yōu)化的阿基米德發(fā)動機(jī)。文章來源：JEC、CW、賽奧碳纖維

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