模拟NASA的Artemis登月任务的SLS火箭发射

时间：2022-05-24 11:25:06 来源：

作为阿耳emi弥斯计划的一部分，美国宇航局正在准备测试将载人带往月球的综合系统，其中包括一个功能强大的新型火箭，它将载人和货物送入月球轨道。火箭从地面到轨道的旅程中有很多关键时刻，但也许只有发射台点火时刻才有。当太空发射系统或SLS火箭发动机开始轰鸣时，会发出火焰，烟雾和冲击波，至关重要的是，整个发射综合体的设计必须能够承受压力。

上图显示了SLS废气流的可视化状态，该气体是从NASA佛罗里达州肯尼迪航天中心的39B号发射场起飞执行Artemis I任务的。羽状轮廓根据温度着色。白色是高温，红色是凉爽的。紫色轮廓突出显示了发射台模拟中包含的几何复杂性。

位于加利福尼亚州硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心的发射升空和飞行器空气动力学或LAVA小组使用这些模拟来准确了解发射过程中流动的液体和气体如何引起各种波。

火箭发动机迅速点火时会产生第一波。这会产生一连串的超压波。之后，湍流的废气流会产生较长时间的声音，并随着航天器的上升而持续存在。

超压和声压波都直接向上移动通过移动发射器的排气孔，并穿过移动发射器下方的火焰槽。一旦压力波清除了移动发射器，它们就会继续向上移动，并与火箭一起向其有效载荷方向移动，从而使两者都处于危险之中。

为了应对这些超压和声压波，基于水的抑制系统每分钟将超过400,000加仑的水倾倒到发射场的关键位置。这是必要的，以保护Orion航天器及其乘员和有效载荷免受在SLS顶部发射期间产生的强大压力波的影响。它还创建了一个极其复杂和动态的环境。

为了以数字方式复制发射环境，还必须模拟火箭及其所产生的气体，液体和冲击波，以及通过抑制系统倾泻的水。LAVA可以准确地对所有这些系统进行测试，以确保发布日期到来时一切顺利。

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