Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Резерфордский двигатель
Rocket Lab Rutherford rocket engine-NonFree.png
Двигатель Резерфорда на уровне моря
Страна происхожденияСША
Новая Зеландия
ДизайнерРакетная лаборатория
ПроизводительРакетная лаборатория
ЗаявлениеДвигатель первой и второй ступеней
Положение делАктивный
Жидкостный двигатель
ПропеллентLOX [1] / RP-1 [1]
ЦиклЭлектронасосный двигатель
Насосы2 электронасоса
Конфигурация
Камера1
Спектакль
Тяга (вакуум)
  • Оригинал : 5 500 фунтов силы (24 кН) [2]
  • Обновлено : 5 800 фунтов-силы (26 кН) [3]
Тяга (SL)
  • Оригинал : 5 500 фунтов силы (24 кН) [2]
  • Обновлено : 5 600 фунтов силы (25 кН) [3]
Отношение тяги к массе72,8
Я sp (Vac.)343 с (3,36 км / с) [2] [1]
I sp (SL)311 с (3,05 км / с) [2] [1]
Размеры
Диаметр25 см (9,8 дюйма)
Сухой вес35 кг (77 фунтов) [3]
Используется в
Электрон
Рекомендации
Рекомендации[4] [5] [6] [7]

Резерфорд - жидкостный ракетный двигатель, разработанный аэрокосмической компанией Rocket Lab [8] и изготовленный в Лонг-Бич , Калифорния . [9] Двигатель используется на собственной ракете компании Electron . Он использует LOX (жидкий кислород) и RP-1 (очищенный керосин) в качестве топлива и является первым готовым к полету двигателем, в котором используется цикл подачи электронасоса . Ракета оснащена двигателем, аналогичным Falcon 9.; двухступенчатая ракета с кластером из девяти идентичных двигателей на первой ступени и одна версия с вакуумной оптимизацией с более длинным соплом на второй ступени. Это расположение также известно как октавеб. [10] [6] [7] Версия для установки на уровне моря производит тягу 24 кН (5400 фунтов силы) и имеет удельный импульс 311 с (3,05 км / с), в то время как версия с оптимизацией под вакуумом производит 24 кН (5400 фунтов силы) ) тяги и имеет удельный импульс 343 с (3,36 км / с). [2]

Первые испытательные испытания были проведены в 2013 году. [11] Двигатель был допущен к полетам в марте 2016 года [12] и совершил свой первый полет 25 мая 2017 года. [13] По состоянию на ноябрь 2020 года двигатель обеспечил 16 полетов Electron в полете. всего, что составляет 160 налетанных двигателей.

Описание [ править ]

Резерфорд назван в честь известного ученого из Новой Зеландии Эрнеста Резерфорда . Это небольшой жидкостный ракетный двигатель, который прост и дешев в производстве. Он используется как в качестве двигателя первой, так и второй ступени, что упрощает логистику и улучшает эффект масштаба. [6] [7] Для снижения стоимости он использует цикл подачи электронасоса , являясь первым готовым к полету двигателем такого типа. [5] Он изготавливается в основном с помощью 3D-печати с использованием метода электронно-лучевого плавления . Его камера сгорания, форсунки, насосы и главные топливные клапаны напечатаны на 3D-принтере. [14] [15] [16]

Как и во всех двигателях с насосным питанием , в Rutherford используется ротодинамический насос для увеличения давления из баков до давления, необходимого для камеры сгорания. [5] Использование насоса позволяет избежать необходимости в тяжелых баках, способных выдерживать высокое давление, и в большом количестве инертного газа, необходимого для поддержания давления в баках во время полета. [17]

Насосы (один для топлива и один для окислителя) в двигателях подачи с электронасосами приводятся в действие электродвигателем . [17] В двигателе Резерфорда используются двойные бесщеточные электродвигатели постоянного тока и литий-полимерный аккумулятор . Утверждается, что это повышает эффективность с 50% типичного цикла газогенератора до 95%. [18] Однако аккумуляторная батарея увеличивает вес всего двигателя и создает проблему преобразования энергии. [17]

Каждый двигатель имеет два небольших двигателя, которые развивают мощность 37 кВт (50 л.с.) при вращении со скоростью 40 000  об / мин . [18] Батарея первой ступени, которая должна приводить в действие насосы девяти двигателей одновременно, может обеспечить более 1 МВт (1300 л.с.) электроэнергии. [19]

Двигатель имеет регенеративное охлаждение , что означает, что перед впрыском часть холодного RP-1 проходит через охлаждающие каналы, встроенные в камеру сгорания и конструкцию сопла, отводя от них тепло, прежде чем окончательно впрыснуть в камеру сгорания.

См. Также [ править ]

  • Кюри (ракетный двигатель)
  • ТЕПРЕЛ
  • Мерлин (семейство ракетных двигателей)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d "Электрон" . Ракетная лаборатория . Проверено 24 июля 2017 года .
  2. ^ a b c d e «Ракетная лаборатория достигла 500 испытательных пожаров Резерфордского двигателя | Ракетная лаборатория» . Ракетная лаборатория . Проверено 1 февраля 2018 .
  3. ^ a b c «Ракетная лаборатория увеличивает емкость полезной нагрузки электронов, обеспечивая межпланетные миссии и возможность повторного использования» . Ракетная лаборатория . Дата обращения 6 августа 2020 .
  4. ^ Brügge, Норберт (11 июля 2016). «Азиатские ракетно-космические жидкостные двигатели» . B14643.de . Проверено 20 сентября 2016 года .
  5. ^ a b c "Движение" . Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинального 19 сентября 2016 года . Проверено 19 сентября 2016 года .
  6. ^ a b c Брюгге, Норберт. «Электрон НЛВ» . B14643.de . Проверено 20 сентября 2016 года .
  7. ^ a b c Брюгге, Норберт. «Электронная тяга» . B14643.de . Проверено 20 сентября 2016 года .
  8. ^ "Rocket Lab показывает первую ракету с батарейным питанием для коммерческих запусков в космос | Rocket Lab" . Ракетная лаборатория . Дата обращения 25 мая 2017 .
  9. ↑ Кнапп, Алекс (21 мая 2017 г.). «Rocket Lab становится космическим единорогом с раундом финансирования в 75 миллионов долларов» . Forbes . Дата обращения 25 мая 2017 .
  10. ^ "Встречайте Octaweb - SpaceX" . blogs.nasa.gov . Дата обращения 18 сентября 2020 .
  11. ^ https://www.nbr.co.nz/article/10-things-about-rocket-lab-ck-203485
  12. ^ "Двигатель Резерфорда, квалифицированный для полета" . Ракетная лаборатория . Март 2016 года в архив от оригинала 25 апреля 2016 года . Проверено 19 сентября 2016 года .
  13. ^ "Космический запуск Новой Зеландии сначала с частного сайта" . BBC News . 25 мая 2017 . Дата обращения 25 мая 2017 .
  14. ↑ Брэдли, Грант (15 апреля 2015 г.). «Rocket Lab представляет первый в мире ракетный двигатель на батарейках» . The New Zealand Herald . Проверено 20 сентября 2016 года .
  15. ^ Grush, Loren (15 апреля 2015). «Напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель с батарейным питанием» . Популярная наука . Архивировано из оригинала на 31 января 2016 года . Проверено 20 сентября 2016 года .
  16. ^ "Г." . Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинального 10 сентября 2015 года . Проверено 19 сентября 2016 года .
  17. ^ a b c Рахов, Пабло; Такка, Эрнан; Лентини, Диего (2013). «Электрические системы питания для жидкостных ракетах » " (PDF) . Журнал Ускорители и мощности . АИАА . 29 (5): 1171-1180. DOI : 10,2514 / 1.B34714 . Проверено +16 Сентябрь 2 016 .
  18. ^ a b Морринг-младший, Фрэнк; Норрис, Гай (14 апреля 2015 г.). «Ракетная лаборатория представляет турбомашины с батарейным питанием» . Авиационная неделя и космические технологии. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 16 сентября 2016 года .
  19. ^ "Введение в ракетную лабораторию" (PDF) . Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинального (PDF) 20 сентября 2016 года . Проверено 20 сентября 2016 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Ракетная лаборатория, двигательная установка