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JAXA全球首次成功实施火箭发动机整体的高精度流体分析 |
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| http://cn.newmaker.com
7/1/2011 12:23:00 PM
日经BP社
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日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宣布在“LE-X发动机研发”中，全球首次成功实施了火箭发动机整体的高精度流体分析（图）。高精度预测发动机性能和确保可靠性是新火箭发动机开发中的最重要课题之一。JAXA为获得有关技术，正在进行LE-X发动机的技术验证。此次的分析是作为其中的一环实施的。通过LE-X发动机的数值流体分析，对发动机整体进行了高精度的计算机模拟，并先于在几年后实施发动机试验，确认了发动机性能。
为使火箭发动机发挥高性能，推进剂采用－183℃的液氧和－253℃的液氢。经气泵升压后，液氧和大部分液氢通过配管被输送到燃烧器，形成推动力。部分液氢在冷却燃烧器周围之后，作为驱动气泵的气体使用。因此，在发动机内部，氢以液态、超临界状态（区分不开液体和气体的状态）、气态三种不同状态存在，以现有分析技术对整个发动机进行分析是极其困难的。因此，过去通过对每个部件分别进行分析来评估性能，整个发动机的性能评估必须等到开发最后阶段的发动机试验，这成为开发的一大风险。
JAXA正在研发综合分析所需要的分析技术。最近，使用该技术，在约3000台计算机并行运行的JAXA超级计算机上成功再现了整个发动机的运行情况。此次开发的分析技术不仅能减小发动机开发中的风险，还能用于预测评估发生故障时发动机的举动等，在开发高效、高可靠性发动机的过程中，有望作为取代燃烧试验的另一种试验方法。（记者：富冈 恒宪）
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