Жидкостные ракетный ракета - носитель ( LRB ) использует жидкое топливо и окислитель с получением жидкого ракетного топлива или гибридных ракет дополнительным импульсом при взлете, и / или увеличить общую полезную нагрузку , которую можно переносить. Он прикреплен к борту ракеты. В отличие от твердотопливных ракетных ускорителей , у LRB можно дросселировать, если двигатели позволяют это сделать, и можно безопасно отключить в чрезвычайной ситуации для дополнительных возможностей эвакуации во время полета человека в космос . [ необходима цитата ]
История
К 1926 году американский ученый Роберт Годдард сконструировал и успешно испытал первую ракету на жидком топливе в Оберне, штат Массачусетс . [ необходима цитата ]
Для ракеты Р-7 «Семёрка » времен холодной войны , которая позже превратилась в ракету «Союз» , была выбрана эта концепция, потому что она позволяла запускать все ее многочисленные ракетные двигатели и проверять их работоспособность на стартовой площадке . [ необходима цитата ]
Советская ракета « Энергия » 1980-х годов использовала четыре жидкостных ускорителя « Зенит» для двух запусков « Бурана» и экспериментальной боевой станции « Полюс» . [ необходима цитата ]
Две версии японской космической ракеты H-IIA должны были использовать один или два LRB, чтобы иметь возможность доставлять дополнительный груз на более высокие геостационарные орбиты, но он был заменен на H-IIB . [ необходима цитата ]
Ariane 4 пространство ракета - носитель может использовать два или четыре СРК, конфигурации 42L, 44L, и 44LP. В качестве примера увеличения полезной нагрузки , что ускорители обеспечивают, базовая модель Ариан 40 без ракет - носителей может запустить около 2175 килограммов во геостационарной переходную орбиту , [1] в то время как конфигурация 44L может запустить 4,790 кг на одной орбите с четырьмя жидкими бустеров добавлены. [2]
Различные LRB рассматривались в начале программы разработки космических шаттлов и после аварии Challenger , но шаттл продолжал управлять своим твердотопливным ракетным ускорителем Space Shuttle до выхода на пенсию. [ необходима цитата ]
После вывода космического корабля "Шаттл" на пенсию компании Pratt & Whitney Rocketdyne и Dynetics приняли участие в "соревновании по продвинутым ускорителям" для следующего космического корабля НАСА, предназначенного для людей, Space Launch System (SLS) с конструкцией ракеты-носителя, известной как " Pyrios ", в которой будут использоваться две более продвинутые ракеты. F-1B бустерные двигатели , полученные из Рокетдайн F-1 LOX / RP-1 двигатель , который работает на первой ступени из Сатурн V транспортного средства в программе Apollo . В 2012 году было определено, что если для блока SLS 2 будет выбран двухмоторный ускоритель Pyrios, полезная нагрузка может составить 150 метрических тонн (т) на низкую околоземную орбиту, что на 20 тонн больше, чем минимальные требования Конгресса в 130 тонн на НОО. для блока SLS 2. [3] В 2013 году сообщалось, что по сравнению с двигателем F-1, двигатель F-1B должен был иметь повышенную эффективность, быть более экономичным и иметь меньше деталей двигателя. [4] Каждый F-1B должен был производить 1,800,000 фунтов-силы (8,0 МН) тяги на уровне моря, что больше, чем 1,550,000 фунтов-силы (6,9 МН) тяги первоначального двигателя F-1. [5]
Многие китайские ракеты-носители используют жидкостные ускорители. К ним относится китайский пилотируемый Long March 2F, в котором используются четыре жидкостных ракетных ускорителя, каждый из которых приводится в действие одним гиперголическим ракетным двигателем YF-20B . [6] Отставной Long March 2E вариант также использовали аналогичные четыре жидких ускорители. [7], а также варианты Long March 3B [8] и Long March 3C . Китай разработал полукриогенные ускорители для Long March 7 и Long March 5 , новейших серий ракет-носителей по состоянию на 2017 год. [9]
Текущее использование
Delta IV Heavy состоит из центрального Common Booster Ядра (CBC), с двумя дополнительными контроллерами как СРК вместо того , GEM-60 твердотопливных ракетных двигатели , используемого Delta IV Medium + версией. При старте все три сердечника работают на полной тяге, а через 44 секунды центральный сердечник дросселируется до 55% для экономии топлива до отделения ускорителя. [10] Ангара A5V и Falcon Heavy концептуально похожи на Delta IV Heavy. [11]
Falcon Heavy был первоначально разработан с уникальной возможностью «перекрестной подачи топлива», в соответствии с которой двигатели с центральным сердечником будут снабжаться топливом и окислителем от двух боковых сердечников до их разделения . [12] Работа всех двигателей на полной тяге с момента запуска с топливом, подаваемым в основном из боковых ускорителей, приведет к более раннему истощению боковых ускорителей, что позволит их более раннее разделение для уменьшения ускоряемой массы. Это оставит большую часть топлива центральной активной зоны доступной после отделения ускорителя. [13] В 2016 году Маск заявил, что кроссфид реализован не будет. [14] Вместо этого центральный ускоритель дросселируется вскоре после старта для экономии топлива и возобновляет полную тягу после отделения боковых ускорителей. [15]
Смотрите также
- Модульная ракета
- Запуск ракеты
Рекомендации
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2005-11-25 . Проверено 29 марта 2011 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Astronautix.com
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2005-07-28 . Проверено 14 августа 2005 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Astronautix.com.
- ^ «Dynetics PWR ликвидирует конкуренцию бустеров SLS» . Ноябрь 2012 г.
- ^ «Динетика сообщает о« выдающемся »прогрессе в области ракетного двигателя F-1B» . Ars Technica . 2013-08-13 . Проверено 13 августа 2013 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Ли Хатчинсон (2013-04-15). «Новый ракетный двигатель F-1B модернизирует конструкцию эпохи Аполлона с тягой 1,8 млн фунтов» . Ars Technica . Проверено 15 апреля 2013 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Чанг Чжэн 2F» . www.astronautix.com . Проверено 10 января 2017 .
- ^ «Чанг Чжэн 2Э» . www.astronautix.com . Проверено 10 января 2017 .
- ^ "Длинный марш 3B / E - Ракеты" . spaceflight101.com . Проверено 10 января 2017 .
- ^ «Длинный 5 марш - Ракеты» . spaceflight101.com . Проверено 10 января 2017 .
- ^ «Руководство по планированию полезной нагрузки Delta IV, июнь 2013 г.» (PDF) . United Launch Alliance . Архивировано из оригинального (PDF) 10 июля 2014 года . Проверено 26 июля 2014 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Возможности и услуги» . SpaceX. 2012-11-28. Архивировано 7 октября 2013 года . Проверено 21 августа 2017 года .
- ^ Стрикленд, Джон К. мл. (Сентябрь 2011 г.). «Тяжелый ускоритель SpaceX Falcon» . Национальное космическое общество. Архивировано 17 января 2013 года . Проверено 24 ноября 2012 года .
- ^ «SpaceX объявляет дату запуска самой мощной ракеты в мире» . SpaceX. 5 апреля 2011 . Проверено 5 апреля 2011 года .
- ^ Илон Маск [@elonmusk] (1 мая 2016 г.). « « Включает ли расходные материалы FH перекрестную подачу? »« Нет перекрестной подачи. Это улучшило бы производительность, но для этих чисел не требуется. " " (Твит) . Проверено 24 июня 2017 г. - через Twitter .
- ^ "Falcon Heavy" . SpaceX. 2012-11-16. Архивировано 6 апреля 2017 года . Проверено 5 апреля 2017 года .