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FLIR涉猎航天事业 帮助航天科学家“逃离地球”


  来源: 菲力尔 时间:2019-04-04 编辑:马致远
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话说火箭冲入太空,离不开大量的燃料。但携带大量燃料会让航天器的负重过大,致使航天器升空的能量与质量比居高不下。世界各大航天国家不得不为此付出巨额的航空预算,既不经济又消耗大量能源,而且存在重大安全隐患。所以,全世界航天科学家一直都在极力探寻一种既能够节省巨额航空预算,又具有出色能量质量比的解决方案。在新技术的研发与探索方面,FLIR红外热像仪在其间起到了至关重要的作用。

经过长期的实验研发与探索,低温技术凭借着出色的能量与质量比,被认为可能是最经济有效的解决方案之一。因为,它可以在极端低温下,以较小的燃料箱大量储存低温燃料。但是,德国研发机构ZARM经过实验发现,虽然低温技术可以减少航天器的负重,降低航空预算,可低温燃料的易挥发特性和深空重力的消失,会导致使用低温液体燃料进行轨道推进变得十分困难。主要是因为在失重状态下,气态低温燃料可能会进入燃料出口,造成航天元器件严重受损,甚至让航天器发动机完全停止运转。这一问题在地球环境下完全不存在,因为地球引力可以阻止气体进行燃料出口。这一问题的发现,给航天器设计师们提出了极大的挑战。如果不能设计出符合低温技术特性的完美燃料箱,就意味着低温技术将无法被应用在航天器上。

ZARM研究人员经过不懈的努力,通过使用FLIR红外热像仪,为这个问题找到了最为理想的解决办法。他们利用FLIR红外热像仪发现低温燃料具有毛细反应,它的特点是具有芯吸性。只要把燃料箱设计成多孔供给的方式,可以有效避免气态低温燃料出口的问题。

实验室中,利用FLIR红外热像仪,ZARM研究人员可以精确地确定燃料在多孔介质上流淌的距离,由于低温燃料和室温存在温差,流入孔道的低温燃料能够影响孔道的温度,所以,FLIR热像仪可以针对孔道呈现出清晰的热图像。

实验过后,ZARM的研究助理说道:“之前人们不了解低温燃料是否会具有芯吸现象,以及蒸发是如何影响该现象的,直到我们利用FLIR红外热像仪做了实验,并用红外热像仪记录了这些测试过程和结果,才了解了这一现象。我们现在已经知道毛细作用会导致低温燃料流入预设的多孔道内。这不仅可以防止局部干燥,还可以确保发动机不限次数的无气重启,而且无需辅助推进系统的帮助。”

关键词:红外成像仪 测试 应用    浏览量:3205

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