摘要：美国宇航局的太空技术项目已成功研发了先进的化学推进技术，这项技术不仅能够提高应用在短期科学任务中的化学推进系统的性能，还能降低它的成本。目前这项研究主要投入到AMBR发动机上——这是一种高温可储存的双组元推进剂火箭发动机，它的燃烧室采用先进材料制造。AMBR发动机预定于2009年开始飞行研制，这种发动机的目标性能是为一系列的科学任务提供有效载荷增益，并且较最先进燃烧室减少30%的制造成本。化学推进其他技术的发展，包括可靠且轻质量的推进剂和加压物质的贮箱，精确的推进剂保管和混合比例控制。以上两种技术都展示了任务的利益。它们能够应用在大多数的液体推进系统中，而且已准备好进行飞行加注。高温推力燃烧室的材料、低温凝胶推进剂、高性能的离子和原子推进剂、低温推进剂的零蒸发和轻质量的泡沫芯防护系统这些问题都已经得到解决。对任务后的效益评估和先进的化学推进组件的尺寸来说，分析工具是很先进的。美国宇航局已开展了丰富的系统行业研究来指导技术的发展。“泵压式推进系统与挤压式推进系统的比较”和“混合比例的控制”就是例子。利用参考文献，为任务中用到的所有技术和分析提供了任务的细节，包括它们的背景、任务获得机理、目的、现状和总结。

目录

摘要： I

1简介 1

2技术和任务分析 3

2.1先进的化学推进系统（ACPS）分级模型 3

2.2任务结束后的效益评估 4

2.3智能的混合比例控制 5

2.4平衡流量计 8

2.5超轻推进剂贮箱技术 9

2.6高温材料的测试 12

2.7先进材料的双组元推进剂火箭发动机（AMBR） 13

2.8泵压式和挤压式系统行业研究 16

2.9低温凝胶推进剂技术 19

2.10泡沫芯防护 22

2.11CFM，ZBO和空间低温推进剂 24

2.12先进的原子推进剂评估 29

总结 31

致谢 31

参考文献 32

1简介

近几十年来，化学推进为火箭运输系统提供了基础。随着美国宇航局在太空探索中继续承担的新挑战，相应的机构改进和研发新的化学推进系统很有必要。为了提高科学任务的能力，在减少发射质量和航天器与操作的费用方面做出了努力。这个先进的化学推进项目旨在提高科学任务的有效装载量和可靠性。

太空推进技术计划（ISPT）由位于华盛顿州的美国宇航局科学任务理事会管理，而由坐落在俄亥俄州、克利夫兰的美国宇航局中太空推进计划办公室完成。为了完成这些目标，太空推进技术计划也正投入到适合应用于短期科学任务的性能提高和成本降低的化学推进技术中的系统和组件中。决定投资领域的是以下几个因素：

(1) 已通过计划的未来的科技/机器人任务以及它们对推进系统的要求；

(2) 技术对任务及任务成熟性的潜在影响；

(3) 资金可用性。

为了推动这项技术的发展，已运用不同的机制来选择和完成相应的任务。美国宇航局研究公告（NRA）和针对性的技术任务协议（TTA’S）是最常用的。不常用到小企业创新研究（SBIR）和小企业技术转让项目(STTR)。通过SBIR和STTR实现的成就经常用杠杆式投机到NRA和TTA资源候选技术发展计划提议中。在这些任务的选择过程中，竞争和合作是很重要的。

尽管大家普遍都知晓，但是还是要明确资金浮动，指导纲领的变化，还有各项独立技术任务的进度都会影响到任务的选择和连续性。

另一个考虑是ISPT项目被特许为开发能够实现中期或短期盈利的产品。这些产品能够通过中等的技术准备等级（TRL’s）完成，即TRL3~6+等级。这些技术如果在丰富的科研资源情况下有合理的机会在4至6年后走向成熟。