SuperDraco

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
SuperDraco
Motoare rachete SuperDraco la instalația SpaceX Hawthorne (16789102495) .jpg
Două motoare SuperDraco.
tara de origine Statele Unite Statele Unite
Constructor principal SpaceX
Cerere sistem vertical de evacuare și aterizare
stare În funcțiune
Motor propulsor lichid
Propulsor NTO / MMH
Performanţă
Tracțiune (nivelul mării) 71 kN
Raza de reglare 100-20%
Presiunea camerei 6900 kPa
I sp (nivelul mării) 235 s
Timpul de aprindere 25 s
Folosit in
Dragonul 2

1leftarrow blue.svg Vocea principală: Draco (motor rachetă) .

SuperDraco este un motor rachetă hipergolic proiectat și asamblat de SpaceX . Face parte din familia de rachete Draco . Fiecare capsulă Dragon V2 va fi echipată cu opt propulsoare, oferind un sistem tolerant la erori pentru utilizarea ca sistem de evacuare a lansării [1] și pentru aterizare.

SuperDraco folosește propulsor hipergolic, astfel încât poate fi aprins chiar și la câteva luni după lansare.

Motorul va fi folosit pentru transportul echipajelor pe orbită joasă și este, de asemenea, planificat să-l folosească pentru a controla reintrarea și aterizarea sondei robotice Dragonul roșu pe Marte .

SuperDraco a fost, de asemenea, utilizat pe DragonFly , un prototip reutilizabil pentru teste de abandon și de aterizare la altitudine mică. Deși motorul este capabil să producă până la 73 kN , tracțiunea este limitată la 68.170 kN în timpul testelor DragonFly pentru a asigura stabilitatea vehiculului. [2]

Istorie

La 1 februarie 2012, SpaceX anunță încheierea proiectării unui nou și mai puternic motor cu jet hipergolic, numit SuperDraco. Acest motor puternic hipergolic este de 200 de ori mai puternic decât Draco , totuși tracțiunea poate fi totuși variată cu precizie [3] și, ca și Draco-ul original, este concepută pentru a fi reaprinsă de mai multe ori. Cele opt motoare ale unei capsule au rezervoarele în comun, la fel ca motoarele RCS normale. Scopul său principal va fi LES capsula Dragon. Potrivit unui comunicat al NASA, motorul reușește să atingă tracțiunea maximă în 100 ms. În timpul abandonării lansării, cele opt motoare se aprind 5 secunde la putere maximă. Dezvoltarea motorului a fost parțial finanțată de NASA în cadrul programului CCDev 2

Draco provine din greacă și înseamnă „dragon”. Constelația Dragonului se găsește în emisfera nordică lângă Cefeu și Ursa Major .

Descriere tehnica

Motorul SuperDraco folosește propulsor hipergolic constând din monometilhidrazină ca propulsor și dinitrogen tetraoxid ca oxidant . [4] Ei au capacitatea de a fi declanșați de mai multe ori și pot controla precis împingerea la aterizarea capsulei Dragon . [5]

SuperDraco este al treilea cel mai puternic motor produs de SpaceX , este de aproximativ 200 de ori [6] mai puternic decât Draco și de două ori Kestrel , al doilea motor al etapei Falcon 1 ; dar dezvoltă un al nouălea din puterea unui Merlin 1D .

Pe lângă utilizarea sa pentru aterizări, Centrul de Cercetare Ames studiază posibilitatea utilizării SuperDraco pentru o sondă derivată din Dragon care va fi trimisă pe Marte [7] . Analizele preliminare din 2011 au indicat faptul că motorul poate livra delta-V necesar. [7] [8]

Motorul este conceput pentru a varia forța de la 20 la 100% [3] , această abilitate va fi exploatată în timpul aterizărilor de precizie ale capsulei Dragon 2 .

Specificatii tehnice

Test motor

Secvența unui test de pornire.

Programul de dezvoltare SuperDraco constă dintr-un set complet de teste răspândite pe mai mulți ani. Înainte de începerea testelor de zbor, prototipurile au fost aterizate de 58 de ori, timp de 117 secunde fiecare. SpaceX și- a arătat speranța că motoarele funcționează mai bine decât se aștepta. [11]

O a doua versiune a motorului a fost produsă în 2013, de data aceasta folosind imprimarea 3D în locul turnării clasice. Testele pentru acest model s-au încheiat în iulie 2014, prototipurile rulând câte 300 s fiecare, finalizând cu succes testul de calificare în mai 2014 [3] , împreună cu o serie de „teste care au inclus o mare varietate de condiții. Cum ar fi aprinderi multiple scurte și altele prelungite, fluxuri de combustibil și temperaturi anormale ". [5]

În ianuarie 2015, SpaceX a demonstrat că carcasa motorului funcționează corect la baza McGregor, Texas . Patru dintre aceste carcase vor fi utilizate pe capsula Dragon 2, fiecare conținând două motoare. [12]

În aprilie 2015, SpaceX și NASA au decis să efectueze un test de abandon de lansare pe rampă pentru a testa motorul. Testul a avut loc pe 6 mai 2015, cu un prototip ( DragonFly ), de la complexul de lansare 40 al Stației Forțelor Aeriene Cape Canaveral [13] și a fost un succes. [14]

Producție

Pe 5 septembrie 2015, Elon Musk a împărtășit o imagine a camerei de combustie a SuperDraco răcită regenerativ , proaspăt tipărită de o imprimantă EOS 3D pe Twitter , indicând faptul că piesa este formată din superaliajul Inconel . Ulterior s-a anunțat, de asemenea, că aceasta ar fi tehnica standard pentru producția SuperDraco.

În mai 2014, s-a anunțat că versiunea operațională a motorului a fost complet tipărită, făcând SuperDraco primul motor rachetă realizat în întregime cu tehnica de imprimare 3D. Mai exact, camera de ardere este modelată folosind Inconel, un aliaj de nichel și fier , utilizând o metodă numită sinterizare directă cu laser metalic . Motorul este protejat de o nacelă, de asemenea turnată, pentru a preveni propagarea daunelor în cazul unei defecțiuni a motorului. [1] [15] [16] Motorul a finalizat testele de calificare în mai 2014 și este programat să își îndeplinească prima misiune orbitală în 2015 sau 2016.

Capacitatea de a imprima 3D piese complexe este cheia pentru atingerea obiectivelor ușoare ale motorului. Potrivit lui Elon Musk: "Este un motor foarte complex și este dificil să forjezi toate canalele de răcire, capul injectorului și mecanismul de control al tracțiunii. Capacitatea de a imprima aliaje avansate de înaltă rezistență ... a fost crucială pentru crearea SuperDraco motor așa cum este. " [17]

Procesul de imprimare 3D al motorului reduce drastic timpul în comparație cu piesele produse în mod tradițional și „are o rezistență mai mare, ductilitate și rezistență la rupere , cu o variabilitate mai mică a caracteristicilor materialului ”. [3]

De asemenea, potrivit lui Musk, economiile din imprimarea 3D sunt semnificative, mai ales că SpaceX poate imprima o piesă în formă de clepsidră al cărei perete este alcătuit în întregime din canale de răcire, ceea ce este imposibil fără prelucrarea aditivă . [ fără sursă ]

Notă

  1. ^ a b c SpaceX ridică capacul navei spațiale a echipajului Dragon V2 | NASASpaceFlight.com , la www.nasaspaceflight.com. Adus pe 10 ianuarie 2016 . .
  2. ^ (EN) DragonFly Draft (PDF) pe faa.gov, mai 2014.
  3. ^ a b c d Hannah Post, SpaceX lansează o parte imprimată 3D în spațiu, creează o cameră motor imprimată , pe SpaceX . Adus la 10 ianuarie 2016 (Arhivat din original la 25 august 2017) .
  4. ^ a b Karen Northon, SpaceX demonstrează sistemul de evacuare a astronauților pentru nave spațiale Crew Dragon , de pe NASA . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  5. ^ a b Satnews Publishers: Daily Satellite News , la www.satnews.com . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  6. ^ (EN) NASA - SpaceX Test Fires Motor Prototype for Astronaut Escape System on www.nasa.gov. Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  7. ^ a b ( EN ) Red Dragon ( PDF ), 2011.
  8. ^ (EN) NASA ADVISORY COUNCIL (NAC) - Science Committee Report (PDF), 2011.
  9. ^ a b ( EN ) https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20140513_DragonFly_DraftEA_Appendices%28reduced%29.pdf , în _DragonFly_Draft ( PDF ), 2014.
  10. ^ (EN) DragonFly Draft (PDF), pe faa.gov. Adus în decembrie 2020 .
  11. ^ (EN) Raportul NASA privind rentabilitatea investiției (PDF), 2012.
  12. ^ Funcționalitatea completă a jet-pack-urilor SuperDraco de la Crew Dragon, demonstrată cu testul la foc la McGregor, TX. , pe Vine . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  13. ^ Stephen Clark, testul de avortare a dragonului stabilit pentru începutul lunii mai | Spaceflight Acum , pe spaceflightnow.com . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  14. ^ Pad Abort Test - YouTube . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  15. ^ (EN) SuperDraco . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  16. ^ SpaceX dezvăluie nava spațială Dragon V2, un taxi spațial echipat pentru astronauți (video, fotografii) , pe Space.com . Adus pe 10 ianuarie 2016 .
  17. ^ SpaceX își dezvăluie „nava spațială a secolului 21” «NewSpace Journal , la www.newspacejournal.com . Adus pe 10 ianuarie 2016 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=SuperDraco&oldid=121056702 ”