RS-68

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Rocket System-68
Testul motorului rachetă RS-68.jpg
Testarea unui RS-68 la Centrul Spațial Stennis al NASA în timpul dezvoltării sale
tara de origine Statele Unite ale Americii
Primul zbor 20 noiembrie 2002
Constructor principal Aerojet Rocketdyne
Cerere Delta IV
Predecesor RS-27
stare activ
Motor propulsor lichid
Propulsor oxigen lichid / hidrogen lichid
Raportul compus 1: 6
Ciclu ciclu la generator de gaz
Configurare
Raport de descărcare de gestiune 21.5
Performanţă
Împingere (goală) RS-68 : 3370 kN
RS-68A : 3560 kN
Tracțiune (nivelul mării) RS-68 : 2950 kN
RS-68A : 3137 kN
Presiunea camerei 10,26 MPa
Eu sp (gol) RS-68 : 410 s (4,0 km / s)
RS-68A : 412 s (4,04 km / s)
Dimensiuni
Lungime 5,2 m
Diametru 2,43 m
Greutate goală RS-68 : 6600 kg
RS-68A : 6740 kg
Folosit in
Delta IV

Aerojet Rocketdyne RS-68 ( Rocket System-68 ) este un motor rachetă cu hidrogen și oxigen lichid , cu un ciclu generator de gaze . Este cel mai mare motor rachetă cu hidrogen construit vreodată. [1]

Dezvoltarea sa a început în anii 1990 cu scopul de a crea un motor simplu, puternic și ieftin pentru vehiculul de lansare Delta IV . Au fost produse două versiuni: RS-68 și varianta RS-68A. O a treia versiune, RS-68B, a fost de asemenea planificată pentru utilizare în vehiculul Ares V , care a fost ulterior anulată. [2] [3]

Design și dezvoltare

Unul dintre obiectivele principale ale programului RS-68 a fost acela de a produce un motor simplu, rentabil la fiecare lansare. Pentru a realiza acest lucru, acest motor are 20% din piesele motorului principal al navetei spațiale (SSME, RS-25). [4] Pentru a crește presiunea și a reduce numărul de componente, totuși, impulsul său specific a fost redus cu 10% comparativ cu RS-25. [4] Principalul beneficiu al RS-68 este costul său redus de construcție. Este mai mare și mai puternic decât SSME și a fost conceput pentru un vehicul de lansare care nu poate fi refolosit . [5] [6]

Motorul folosește un ciclu de generator de gaz cu două turbopompe independente. Camera de ardere are un design de conductă pentru a reduce costurile. Acesta din urmă, dezvoltat inițial în Uniunea Sovietică , are straturi interne și externe separate între ele, formând canale de răcire. Deși mai grea, această soluție este mult mai simplă și mai ieftină decât proiectarea tubului din camera de ardere utilizată la alte motoare. Duza inferioară are un raport de expansiune de 21,5 și este acoperită cu un material ablativ. Capacul duzei arde odată cu funcționarea motorului, disipând căldura . Această stratificare ablativă este mai grea decât cea a duzelor tubulare, dar este mai ușor și mai ieftin de realizat. Prezența carbonului în evacuare poate fi asociată cu culoarea sa galbenă caracteristică, diferită de cea semitransparentă a SSME (RS-25), care este pur compusă din hidrogen . Camera de ardere arde hidrogen lichid și oxigen la 10,25 MPa la 102% putere cu un raport de amestec de 1: 6.

RS-68 a fost dezvoltat de Rocketdyne Propulsion and Power , cu sediul în Canoga Park , Los Angeles , California , unde este construit și SSME. A fost proiectat pentru a alimenta Delta IV ELV. Primele motoare de dezvoltare au fost asamblate la laboratorul de câmp Santa Susana din apropiere (unde au fost dezvoltate și testate motoarele F-1 ale lui Saturn V pentru misiunile Apollo pe Lună ). RS-68 a fost testat mai întâi la Laboratorul de Cercetare al Forțelor Aeriene , apoi la Edwards AFB și , în cele din urmă, la Centrul Spațial Stennis al NASA . Prima aprindere cu succes a testului la AFRL a fost finalizată la 11 septembrie 1998 . RS-68 a fost certificat pentru utilizare pe Delta IV în decembrie 2001 [7] . Prima lansare de succes a avut loc pe 20 noiembrie 2002 .

RS-68 face parte din Common Booster Core (CBC) utilizat în cele 5 variante ale familiei Delta IV de vehicule de lansare, cu până la 3 CBC, care alcătuiesc Heavy.

La 102%, motorul produce 3370 kN în vid și 2950 kN la nivelul mării . Motorul cântărește 6,6 tone și are o înălțime de 2,4 m . Cu această împingere, are un raport de împingere-înălțime de 51,2 și un impuls specific de 410 s în vid și 365 s la nivelul mării [8] . RS-68 are articulații hidraulice universale și o capacitate de variație a tracțiunii între 58% și 101%. [9]

RS-68A este o versiune actualizată a motorului, cu modificări care asigură un impuls specific mai mare și o tracțiune de până la 3,1 MN la nivelul mării [10] . Prima lansare a folosit 3 RS-68A montate pe un Delta IV Heavy și a avut loc pe 29 iunie 2012 de la stația forțelor aeriene Cape Canaveral . [11]

Utilizări viitoare probabile

În 2006 , NASA a anunțat că vor fi utilizate 5 motoare în locul SSME-urilor din Ares V (CaLV). Aceasta a ales RS-68 pentru prețul său scăzut, aproximativ 20 de milioane de dolari pe motor, după actualizările necesare. [12] Modificările motorului au inclus o duză ablativă diferită pentru a permite o ardere mai ușoară, o secvență mai rapidă de pornire, modificări hardware pentru a reduce scurgerile de hidrogen la aprindere și modificări pentru a reduce consumul de heliu în timpul numărării inversă și a zborului. Creșterea și impulsul specific ar fi avut loc în cadrul unui alt program de actualizare pentru Delta IV. [13] Mai târziu, Ares V a fost modificat pentru a utiliza 6 RS-68, desemnate RS-68Bs [14] , dar racheta a fost anulată împreună cu Programul Constelație și noul vehicul de lansare grea al NASA, Space Launch System , ar fi folosit un noua versiune a RS-25, folosită anterior pe Space Shuttle . [15]

Alternativa DIRECT a inclus 2 sau 3 RS-68 în versiunea 2.0 [16] , care au fost înlocuite de SSME în 3.0. [17]

Zboruri umane

Peste 200 de modificări ale RS-68 ar fi necesare pentru a atinge standardele de utilizare umană [18], inclusiv controlul sănătății, îndepărtarea mediilor bogate în combustibil la decolare și îmbunătățirea robusteții subsistemului. [19] [20]

Variante

  • RS-68 , în versiunea sa originală, produce 2950 kN de forță la nivelul mării. Ultimul său zbor a avut loc pe 25 martie 2015 . [21]
  • RS-68A este o versiune îmbunătățită a motorului. Produce 3140 kN de forță la nivelul mării și 3560 kN în vid [22] . Impulsul său specific în vid este de 414 secunde (4,06 km / s). Testele de certificare au fost finalizate în noiembrie 2010 [23] . Primul zbor a avut loc pe un Delta IV Heavy, la lansarea NROL-15, pe 29 iunie 2012. [24]
  • RS-68B a fost un upgrade propus pentru utilizare pe vehiculul de lansare Ares V pentru Programul Constelație al NASA. [25] Ares V ar fi trebuit să folosească 6 motoare RS-68B pe o treaptă principală cu diametrul de 10 m, împreună cu 2 boostere de rachete solide de 5,5 segmente. [25] Ulterior s-a descoperit că duza ablativă a RS-68 era slab adaptată mediilor cu mai multe motoare, provocând o eficiență mai mică și supraîncălzirea bazei vehiculului. [6]

Notă

  1. ^ "ATK Propulsion and Composite Technologies Help Lansarea National Reconnaissance Office Satellite" (Comunicat de presă). Alliant Techsystems. 19 ianuarie 2009. pe atk.mediaroom.com .
  2. ^ RS-68B , la www.astronautix.com . Adus pe 9 aprilie 2017 .
  3. ^ Președintele Obama semnează o nouă viziune pentru explorarea spațiului american în lege , în Space.com . Adus pe 9 aprilie 2017 .
  4. ^ a b "AIAA 2002-4324, Propulsie pentru secolul 21 - RS-68". AIAA, 8-10 iulie 2002. ( DOC ), pe pwrengineering.com (arhivat din original la 19 martie 2009) .
  5. ^ RS-68 , pe www.astronautix.com . Adus pe 9 aprilie 2017 .
  6. ^ A b (RO) Motoarele care au refuzat să se retragă - RS-25 se pregătesc pentru testarea SLS | NASASpaceFlight.com , la www.nasaspaceflight.com. Adus pe 9 aprilie 2017 .
  7. ^ "Motor Rocketdyne RS-68 certificat pentru Boeing Delta IV" (comunicat de presă). Boeing. 19 decembrie 2001. , pe boeing.com (arhivat din original la 10 octombrie 2012) .
  8. ^ ( EN ) RS-68 , în Dicționare și enciclopedii academice . Adus pe 9 aprilie 2017 .
  9. ^ Cartea albă Boeing privind dezvoltarea RS-68 ( DOC ), la Engineeringatboeing.com (arhivată din original la 15 aprilie 2007) .
  10. ^ "United Launch Alliance First RS-68A Hot-Fire Engine Test Test a Success" (Comunicat de presă). United Launch Alliance. 25-09-2008. Adus 30-09-2008. În prezent, motorul RS-68 poate livra mai mult de 660.000 de lire sterline la nivelul mării, iar RS-68A actualizat va crește aceasta la peste 700.000 de lire sterline. RS-68A îmbunătățește, de asemenea, impulsul specific sau consumul de combustibil al RS-68. [ link rupt ] , pe ulalaunch.com .
  11. ^ United Launch Alliance a actualizat Delta IV Heavy Rocket lansează cu succes a doua sarcină utilă în nouă zile pentru Biroul Național de Recunoaștere , pe United Launch Alliance . Accesat la 9 aprilie 2017 (Arhivat din original la 20 august 2016) .
  12. ^ (EN) NASA - NASA finalizează cu succes testele hardware ale motorului pentru Ares V , pe www.nasa.gov. Adus pe 9 aprilie 2017 .
  13. ^ (EN) NASA - Raportul de progres al sistemelor de explorare al NASA pe www.nasa.gov. Adus pe 9 aprilie 2017 .
  14. ^ NASA - pagina index Ares V Cargo Launch Vehicle , pe nasa.gov , 26 septembrie 2008. Accesat la 9 aprilie 2017 (arhivat din original la 26 septembrie 2008) .
  15. ^ NASA.gov - Budget Overviw (PDF) ( PDF ), la nasa.gov .
  16. ^ "Derivată a sistemului de transport spațial DIRECT; Familia Jupiter Launch Vehicle Family" (PDF). Echipa DIRECT. Adus 15/06/2008. ( PDF ), pe directlauncher.org .
  17. ^ Tierney, Ross. „Forumul de zbor spațial NASA - NASA CEV / CLV / CaLV / MTV / Alternatives - DIRECT v2.0 - thread 3”. Adus 01-04-2009. , pe forum.nasaspaceflight.com .
  18. ^ United Launch Alliance First RS-68A Hot-Fire Engine Test Test a Success , la forum.nasaspaceflight.com . Adus pe 9 aprilie 2017 .
  19. ^ (EN) NASA - Întrebări frecvente pe www.nasa.gov. Adus pe 9 aprilie 2017 .
  20. ^ Bearden, David A; Skratt, John P; Hart, Matthew J (1 iunie 2009). „Impactul constelației asupra studiilor grele Delta IV umane” (PDF). NASA. p. 8. ( PDF ), pe nasa.gov .
  21. ^ "Sistem de propulsie RS-68" (PDF). Pratt & Whitney Rocketdyne. Octombrie 2005. ( PDF ), pe pw.utc.com . Adus pe 2 mai 2019 (arhivat din original la 14 iulie 2018) .
  22. ^ P&W finalizează cu succes testul la foc la cald pe al doilea motor de certificare RS-68A . Adus pe 9 aprilie 2017 .
  23. ^ RS-68A | Aerojet Rocketdyne , la www.rocket.com . Adus pe 9 aprilie 2017 (Arhivat din original la 23 iunie 2018) .
  24. ^ (RO) Delta IV Heavy lansează NROL-15 de la Cape Canaveral | NASASpaceFlight.com , la www.nasaspaceflight.com. Adus pe 9 aprilie 2017 .
  25. ^ a b Programul Constelației: Flota americană de vehicule de lansare de generația următoare Vehiculul de lansare a încărcăturii Ares V (PDF), NASA. ( PDF ), pe nasa.gov (arhivat din original la 10 iulie 2007) .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=RS-68&oldid=110319943 ”