Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
RS-68
Испытание ракетного двигателя РС-68.jpg
Двигатель RS-68 проходит огневые испытания в космическом центре НАСА Стеннис на этапе разработки.
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ПроизводительРокетдайн
Пратт и Уитни Рокетдайн
Аэроджет Рокетдайн
ЗаявлениеДвигатель первой ступени для ракеты Delta IV
СтатусАктивный
Жидкостный двигатель
ПропеллентЖидкий кислород / жидкий водород
Конфигурация
Соотношение форсунок21,5
Представление
Тяга (SL)RS-68: 660 000 фунтов силы (2 950 кН)
RS-68A: 705 000 фунтов силы (3 137 кН) [1]
Отношение тяги к массеРС-68: 45,3
РС-68А: 47,4
Давление в камере1488 фунтов на кв. Дюйм (10,26 МПа)
Я sp (Vac.)RS-68: 410 с (4,0 км / с)
RS-68A: 412 с (4,04 км / с) [2]
Габаритные размеры
Длина17,1 футов (5,20 м)
Диаметр8 футов 0 дюймов (2,43 м)
Сухой весRS-68: 14 560 фунтов (6600 кг)
RS-68A: 14 870 фунтов (6740 кг) [1]
Используется в
Дельта IV

Аэроджет Рокетдайн РС-68 (Ракетно система 68) представляет собой ракету жидкого топлива двигатель , который использует жидкий водород (LH2) и жидкий кислород (LOX) в качестве ракетного топлива в энергетическом цикле газогенератора . Это самый большой из когда-либо летающих ракетных двигателей на водородном топливе. [3]

Его разработка началась в 1990-х годах с целью создания более простого и менее дорогостоящего двигателя большой грузоподъемности для системы запуска Delta IV . Было выпущено две версии двигателя: оригинальный RS-68 и улучшенный RS-68A. Третья версия, RS-68B, планировалась для ракеты Ares V Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) до отмены программы.

Дизайн и разработка [ править ]

Одной из основных целей программы RS-68 было создание простого двигателя, который был бы рентабельным при использовании для однократного запуска. Для этого в RS-68 на 80% меньше деталей, чем в главном двигателе многозарядного космического корабля (SSME). [4] Неблагоприятные последствия такой простоты заключались в значительно более низком удельном весе и на 10% меньшем удельном импульсе по сравнению с SSME. Преимущество этой простоты - снижение стоимости строительства RS-68. [4]

RS-68 был разработан компанией Rocketdyne Propulsion and Power, расположенной в Канога-парке, Лос-Анджелес , Калифорния, где производился SSME. Он был разработан для питания многоразовой ракеты-носителя Delta IV Evolved . Первоначальные двигатели развития были собраны на близлежащие Санта - Сусана лаборатории Field , где Сатурн V «ы Рокетдайн F-1 были разработаны и испытаны двигатели для миссий Apollo до Луны. Первоначальные испытания RS-68 проводились в Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) на базе ВВС Эдвардс , Калифорния, а затем в Космическом центре НАСА Стеннис . [цитирование ]RS-68 был сертифицирован в декабре 2001 года для использования на ракетах Delta IV. [5]

RS-68 является частью каждого ядра общего ускорителя Delta IV . Самая большая из ракет-носителей, Delta IV Heavy , использует три CBC, смонтированные вместе. [6]

При максимальной тяге 102% двигатель развивает 758 000 фунтов силы (3 370  кН ) в вакууме и 663 000 фунтов силы (2 950 кН) на уровне моря. Масса двигателя составляет 14 560 фунтов (6600 кг). При такой тяге двигатель имеет удельную тягу 51,2 и удельный импульс 410 секунд (4,0 км / с) в вакууме и 365 секунд (3,58 км / с) на уровне моря. [7] RS-68 имеет гидравлический карданный шарнир и способен регулировать тягу от 58% до 102%. [8]

RS-68A - это обновленная версия RS-68 с увеличенными удельным импульсом и тягой (до 3100 кН на уровне моря). [9] При первом запуске 29 июня 2012 года с базы ВВС на мысе Канаверал использовались три двигателя RS-68A, установленные на ракете Delta IV Heavy . [10]

Предлагаемое использование [ править ]

В 2006 году NASA объявило о намерении использовать пять RS-68 двигателей вместо SSMEs на запланированном Ares V . НАСА выбрало RS-68 из-за его более низкой стоимости, около 20 миллионов долларов за двигатель, включая стоимость модернизации НАСА. Обновления включали другое абляционное сопло для более длительного горения, более короткую последовательность запуска, изменения оборудования для ограничения свободного водорода при зажигании и уменьшение количества гелия, используемого во время обратного отсчета и полета. Увеличение тяги и удельного импульса будет происходить в рамках отдельной программы модернизации ракеты Delta IV. [11] Позже Ares V был изменен на использование шести двигателей RS-68, получивших обозначение RS-68B. [12] Ares V был исключен из-за отмены программы Constellation в 2010 году.[13] В нынешнем преемнике тяжелого транспортного средства НАСА, Space Launch System ,вместо этогобудут использоваться четыре двигателя RS-25 . [14]

Человеческий рейтинг [ править ]

В 2008 году сообщалось, что RS-68 требует более 200 изменений для получения сертификата человеческого рейтинга . [15] НАСА заявило, что эти изменения включают мониторинг состояния, удаление богатой топливом среды при взлете и повышение устойчивости его подсистем. [16] [17]

Варианты [ править ]

  • RS-68 - оригинальная версия. Он производит тягу в 663 000 фунтов силы (2950  кН ) на уровне моря. [18]
  • RS-68A - улучшенная версия. Он производит тягу 705 000 фунтов-силы (3140 кН) на уровне моря и тягу 800 000 фунтов-силы (3 560 кН) в вакууме. [19] Его удельный импульс в вакууме составляет 414 секунд (4,06 км / с). Сертификационные испытания были завершены в ноябре 2010 года [ править ]
  • RS-68B был предложенной модернизацией для использования в ракете-носителе Ares V для программы НАСА Constellation. [12] Ares V должен был использовать шесть двигателей RS-68B на основной ступени диаметром 10 метров (33 фута) вместе с двумя твердотопливными ракетными ускорителями на 5,5 сегментов. Позже было установлено, что абляционная насадка RS-68 плохо подходила для этой многомоторной среды, что приводило к снижению эффективности двигателя и сильному нагреву в основании транспортного средства. [20]

См. Также [ править ]

  • Сравнение орбитальных ракетных двигателей
  • М-1 (ракетный двигатель)
  • Национальная система запуска
  • Рокетдайн J-2
  • РС-83
  • Инициатива космического запуска
  • TR-106

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б "ДЕЛЬТА IV" . United Launch Alliance. Архивировано 20 июля 2014 года . Проверено 13 июля 2014 года .
  2. ^ «Руководство пользователя Delta IV» (PDF) . United Launch Alliance. Июнь 2013. Архивировано 10 июля 2014 года (PDF) . Проверено 13 июля 2014 года .
  3. ^ "Двигательная установка ATK и композитные технологии помогают запустить спутник национального разведывательного управления" (пресс-релиз). Alliant Techsystems . 19 января 2009 года. Архивировано 22 февраля 2014 года.
  4. ^ Б "AIAA 2002-4324, Propulsion для 21 - го века-RS-68" архивации 19 марта 2009, на Wayback Machine . AIAA, 8–10 июля 2002 г.
  5. ^ "Двигатель Rocketdyne RS-68 сертифицирован для Boeing Delta IV" (пресс-релиз). Боинг. 19 декабря 2001 года Архивировано из оригинального 10 -го октября 2012 года.
  6. ^ "Техническое резюме Atlas V и Delta IV" (PDF) .
  7. ^ "United Launch Alliance Delta IV Heavy" .
  8. ↑ Официальный документ Boeing о разработке RS-68. Архивировано 15 апреля 2007 г. на Wayback Machine.
  9. ^ "United Launch Alliance: Первые испытания двигателя RS-68A Hot-Fire прошли успешно" (пресс-релиз). United Launch Alliance. 25 сентября 2008 . Проверено 30 сентября 2008 года . В настоящее время двигатель RS-68 может обеспечить тягу на уровне моря более 660 000 фунтов, а модернизированный RS-68A увеличит ее до более 700 000 фунтов. RS-68A также улучшает удельный импульс или топливную экономичность RS-68.[ постоянная мертвая ссылка ]
  10. ^ "United Launch Alliance модернизированная тяжелая ракета Delta IV успешно запускает вторую полезную нагрузку за девять дней для Национального разведывательного управления" (пресс-релиз). United Launch Alliance. 29 июня 2012 года. Архивировано 20 августа 2016 года.
  11. ^ "Отчет НАСА о ходе работы по исследованию систем" (пресс-релиз). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 18 мая 2006 года. Архивировано 28 марта 2012 года . Проверено 30 мая 2006 года .
  12. ^ a b "Обзор: Грузовая ракета-носитель Ares V" . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Архивировано из оригинального 26 сентября 2008 года . Проверено 30 сентября 2008 года .
  13. ↑ Амос, Джонатан (11 октября 2010 г.). «Обама подписывает NASA на новое будущее» . Новости BBC . Проверено 7 июня 2019 .
  14. ^ "Информационный бюллетень по системе космического запуска" (PDF) . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 7 июня 2019 .
  15. ^ "United Launch Alliance Первое испытание двигателя RS-68A Hot-Fire прошло успешно" . NASAspaceflight.com . 27 сентября 2008 года. Архивировано 28 марта 2018 года.
  16. ^ «Часто задаваемые вопросы, вопрос 3» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства ESMD. Архивировано 12 января 2010 года.
  17. ^ Бирден, Дэвид А .; Скратт, Джон П .; Харт, Мэтью Дж. (1 июня 2009 г.). "Воздействие на созвездие, проведенное при исследовании большого количества людей Delta IV" (PDF) . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. п. 8. Архивировано (PDF) из оригинала 28 февраля 2017 года.
  18. ^ "Силовая установка РС-68" (PDF) . Пратт и Уитни Рокетдайн. Октябрь 2005 г. Архивировано 14 июля 2018 г. из оригинального (PDF) . Проверено 7 апреля 2019 .
  19. ^ «P&W успешно завершила испытание горячим пламенем на 2-м RS-68A Certi» . asdnews.com . Архивировано 25 июля 2011 года . Проверено 25 апреля 2018 года .
  20. ^ «Двигатели, которые отказались списаться - RS-25 готовятся к испытаниям SLS» . nasaspaceflight.com . Июнь 2013. Архивировано 30 августа 2017 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница RS-68 Aerojet Rocketdyne
  • Страница RS-68 на Astronautix.com
  • Вуд, Б.К. (2002). Силовая установка 21 века - РС-68 . 38-я конференция по совместным жидкостным двигательным установкам. Индианаполис, Индиана: AIAA. Архивировано из оригинала (документ) 19 марта 2009 года.