Звезда представляет собой семейство американских ракетных твердотопливных двигателей , первоначально разработанного ТЫоко и используются многими космическими двигательными и ракеты - носители этапов . Они используются почти исключительно в качестве верхней ступени, часто как апогейный ударный двигатель .
Звезда 24 [ править ]
Звезда 24 (ТЕ-М-640) представляет собой твердое топливо , апогеем удар двигателя , первым квалифицированным в 1973 году [1] Он горит 86% твердых веществ с концевыми карбоксильными группами полибутадиена (CTPB) топлива. [1] [2]
- Семейство Thiokol Star-24 [1]
Имя (Тиокол #) | Масса (кг) | Prop. Масса fract. | Реквизит. | Кожух | Тяга, вакуум. (кН) | Imp. | Ожог (ы) | Диам. (м) | Длина (м) | Замечание | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Общее | Пустой | Реквизит. | Спец. , Я sp (s) | Tot. (кНс) | |||||||||
Звезда-24 (ТЭ-М-640) | 218,2 | 18,33 | 199,9 | 0,92 | Твердый | Титана | ? | 282,9 | 560,5 | 29,6 | 0,62 | 1.03 | |
Звезда-24С (ТЭ-М-640-4) | 239,3 | 19,73 | 219,5 | 0,92 | Твердый | Титана | ? | 282,3 | 613,9 | 28,0 | 0,62 | 1.07 |
Звезда 27 [ править ]
![]() Пиковый мотор Star-27 с насадкой для IBEX | |
Страна происхождения | Соединенные Штаты |
---|---|
Твердотопливный двигатель |
Звезда 27 представляет собой твердый апогей удар двигатель, с 27 , представляющими приблизительным диаметром стадии в дюймах. [3] Он сжигает топливо HTPB со средней скоростью эрозии 0,0011 дюйма в секунду. [4] [3] При использовании на ракетах-носителях Pegasus полезные нагрузки способны покидать околоземную орбиту. [3]
Версия Star 27, получившая обозначение Star 27H, [5] использовалась при запуске космического корабля IBEX . [6] Сам по себе космический корабль имел массу 105 кг, а вместе с двигателем Star 27 - 462 кг. [6] Star 27H помогла ему выйти на более высокую орбиту, за пределами магнитосферы Земли. [6]
Звезда 37 [ править ]
![]() TE-M-364 | |
Страна происхождения | Соединенные Штаты |
---|---|
Датировать | 1963-настоящее время |
заявка | Разгонный блок / Движение космического корабля |
Предшественник | Звезда 27 |
Преемник | Звезда 48 |
Статус | Активный |
Твердотопливный двигатель | |
Конфигурация | |
Камера | 1 |
Представление | |
Тяга (вакуум) | 33,600 кН (7,554 фунт-силы) |
Я sp (Vac.) | (161 512 Н • с / кг) |
Размеры | |
Длина | 2,27 м (7,44 футов) |
Диаметр | 0,66 м (2,16 футов) |
Сухой вес | 113 кг (249 фунтов) |
Используется в | |
Тор (семейство ракет) , Дельта (семейство ракет) , разгонный блок |
Звезда 37 впервые была использована в качестве двигателя для Тор-горелка верхней ступени в 1965. Горелки I использовал FW-4 (TE 364-1) двигатель тиокол и горелку 2 использовали ТЫоко (ТОТ-М-364-2 ). [7]
Обозначение «-37» относится к приблизительному диаметру топливного кожуха в дюймах; Thiokol также производил другие двигатели, такие как Star-40 и Star 48 . Внутреннее обозначение Thiokol было TE-M-364 для ранних версий, TE-M-714 для более поздних и TE-M-783 для специальной модели HTPB, используемой для запусков FLTSATCOM.
Подтипам дается один или несколько буквенных суффиксов после номера диаметра или конечное число (т. Е. «-2») после внутреннего обозначения. Неудивительно, что префикс «Т» означает «Тиокол», а следующая буква относится к подразделению компании, которое разработало ракетный двигатель. В данном случае «M» относится к подразделению Magna, UT. «E» относится к подразделению Elkton, MD.
Ракетный двигатель Star 37FM был разработан и квалифицирован для использования в качестве апогейного двигателя на FLTSATCOM. Двигатель является заменой модели Star 37E Delta, производство которой прекращено. Узел форсунки использует трехмерную горловину углерод-углерод и выходной конус углерод-фенол. Максимальный вес пороха составляет 2350 фунтов, в то время как двигатель был аттестован для разгрузки пороха до 2257 фунтов.
Ракетный двигатель Star 37XFP был квалифицирован как двигатель вывода на орбиту для спутника глобального позиционирования (GPS) Rockwell International (теперь Boeing) и как двигатель апогея для спутника RCA SATCOM Ku-Band. Двигатель Star 37XFP может использоваться в качестве замены двигателя Star 37F, производство которого прекращено.
Версия Star 37 со стабилизированным вращением или вектором тяги используется в качестве последней ступени ракеты-носителя Minotaur V. [8] [9]
Пионер 10 и 11, и Voyager 1 & 2 Силовых модули используются двигатели Star 37E.
Имя (Тиокол #) | Масса (кг) | Prop. Масса fract. | Реквизит. | Кожух | Тяга, вакуум. (кН) | Imp. | Ожог (ы) | Диам. (м) | Длина (м) | Замечание | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Общее | Пустой | Реквизит. | Спец. , Я sp (s) | Tot. (кНс) | |||||||||
Звезда-37 (ТЭ-М-364-1) | 621,2 | 62,7 | 558,4 | 0,899 | Твердый | ? | 43,50 | 260,0 | 1584,46 | 42 | 0,93 | 0,80 | |
Звезда-37Б (ТЭ-М-364-2) | 718,4 | 64,7 | 653,7 | 0,910 | Твердый | ? | ? | 291,0 | 1858,91 | ? | 0,93 | ? | |
Звезда-37С (ТЭ-М-364-18) | 1047,5 | 82,8 | 964,7 | 0,921 | Твердый | ? | ? | 285,5 | 2707,19 | ? | 0,93 | ? | |
Звезда-37Д (ТЭ-М-364-3) | 718,4 | 64,7 | 653,7 | 0,910 | Твердый | ? | ? | 266,0 | 1858,91 | ? | 0,93 | ? | |
Звезда-37Э (ТЭ-М-364-4) | 1122,7 | 83,1 | 1039,6 | 0,926 | Твердый | ? | ? | 283,6 | 2910,03 | ? | 0,93 | ? | Снято с производства |
Звезда-37Ф (ТЭ-М-364-19) | 934,1 | 67,3 | 866,8 | 0,928 | Твердый | ? | ? | 286,0 | 2444,46 | ? | 0,93 | ? | Снято с производства |
Звезда-37ФМ (ТЭ-М-783) | 1147,4 | 81,5 | 1065,9 | 0,929 | HTPB | Титана | 47,26 | 289,8 | 3051,35 | 63 | 0,93 | 1,69 | Разработан и сертифицирован для использования в качестве апогейного двигателя на FLTSATCOM. |
Звезда-37Г (ТЭ-М-364-11) | 1152,4 | 86,4 | 1065,9 | 0,925 | Твердый | ? | ? | 289,9 | 2988,36 | ? | 0,93 | ? | |
Звезда-37Н (ТЭ-М-364-14) | 622,9 | 63,5 | 559,3 | 0,898 | Твердый | ? | ? | 290,0 | 1590,24 | ? | 0,93 | ? | |
Звезда-37С (ТЭ-М-364-15) | 711,4 | 53,4 | 658,0 | 0,925 | Твердый | ? | ? | 287,3 | 1872,43 | ? | 0,93 | ? | |
Star-37X (ТЭ-М-714-1) | 1150,0 | 82,8 | 1067,2 | 0,928 | Твердый | Титана | 51,10 | 295,6 | 3047,69 | 60 | 0,93 | ? | |
Star-37XE (ТЭ-М-714-4) | ? | ? | ? | ? | Твердый | Титана | ? | ? | ? | ? | 0,93 | ? | |
Star-37XF (ТЭ-М-714-6) | 953,2 | 67,7 | 885,4 | 0,929 | Твердый | Титана | ? | 290,0 | 2542,03 | ? | 0,93 | ? | |
Star-37XF (TE-M-714-8) | 882,5 | 67,1 | 815,4 | 0,924 | Твердый | Титана | ? | 291,1 | 2342,74 | ? | 0,93 | ? | |
Star-37XFP (TE-M-714-17 / 18) | 955,3 | 71,7 | 883,6 | 0,925 | HTPB | Титана | 38,03 | 290,0 | 2537,49 | 67 | 0,93 | 1,50 | Квалифицирован как двигатель вывода на орбиту для спутника глобального позиционирования (GPS) Boeing и как двигатель апогея для спутника RCA SATCOM Ku-Band. |
Звезда-37У (ТЭ-М-714-2) | 1152,1 | 80,6 | 1071,4 | 0,930 | Твердый | Титана | ? | 297,0 | 3118,20 | ? | 0,93 | ? |
Звезда 48 [ править ]
Ракетный двигатель Star-48B | |
Страна происхождения | Соединенные Штаты |
---|---|
Датировать | 1982-настоящее время |
Производитель | Тиокол |
Предшественник | Звезда 37 |
Твердотопливный двигатель |
Star 48 представляет собой тип твердого ракетного двигателя разработан в первую очередь Thiokol Propulsion , которая была приобретена Orbital АТК в 2001 году [10] В 2018 году, Orbital ATK в свою очередь , была приобретена компанией Northrop Grumman .
Обозначение «48» относится к приблизительному диаметру топливного кожуха в дюймах; Thiokol также производил другие двигатели, такие как Star 37 и Star 30. Внутреннее обозначение Thiokol было TE-M-711 для ранних версий и TE-M-799 для более поздних. Подтипам дается один или несколько буквенных суффиксов после номера диаметра или конечное число (т. Е. «-2») после внутреннего обозначения. Префикс «T» означает Thiokol, а следующая буква относится к подразделению компании, которое разработало ракетный двигатель. В этом случае «E» обозначает подразделение Elkton, MD, а «M» обозначает двигатель.
Чаще всего Star 48 использовался в качестве последней ступени ракет-носителей Delta II . Другие пусковые установки также имеют двигатель, но с меньшей частотой. При таком использовании завершенный этап (двигатель плюс аксессуары) называется вспомогательным модулем полезной нагрузки (PAM), поскольку шаттл может выводить спутники только на низкую околоземную орбиту . Поскольку геостационарная орбита намного прибыльнее, для заключительного этапа путешествия потребовался дополнительный этап. В таких миссиях сцена имеет стабилизацию вращения . Поворотный стол, установленный в отсеке для полезной нагрузки шаттла или на предыдущей ступени Delta, раскручивал PAM и полезную нагрузку примерно до 60 об / мин перед выпуском.
Обычно после сгорания мотора и непосредственно перед запуском спутника вращение отменяется с помощью техники откручивания йо-йо .
Доступна не вращающаяся версия Star 48 с управляемым вектором тяги ("Star 48BV"), но гораздо реже. Star 48 с вектором тяги - последняя ступень ракеты-носителя Minotaur IV + .
Двигатель Star 48, использованный на 3-м этапе зонда New Horizons, был первой частью миссии New Horizons, которая достигла Юпитера , пересекшего орбиту Плутона в 2015 году на расстоянии 200 миллионов километров. [11]
Вспомогательный модуль полезной нагрузки Star 48, который использовался для запуска спутника GPS в 1993 году, разбился в пустыне Саудовской Аравии в январе 2001 года после того, как его орбита вышла из строя. Устройство не сгорело при входе в атмосферу и было точно идентифицировано на земле. [12]
В 2013 году Star 48GXV был испытан для миссии Parker Solar Probe в качестве верхней ступени на транспортном средстве Atlas V 551 [13], но разработка была отменена в пользу комбинации Delta IV Heavy / Star 48BV. [14]
Связанные разработки [ править ]
Верхние ступени горелки [ править ]
В горелки и 2 горелки ракетных ступеней были использованы в качестве верхних ступеней ракет - носителей , таких как Тор и Delta с 1965 года горелки II была верхняя ступень ракеты ракеты - носителя , разработанным Boeing для Отдела Air Force Space Systems. Это был первый твердотопливный разгонный блок с возможностью полного управления и наведения, разработанный для общего космического применения.
В марте 1964 года Управление программы оборонных метеорологических спутников одобрило планы разработки более мощной ракеты-носителя Thor Burner 2. В горелке 2 использовался двигатель Thiokol Star 37B (TE-M-364-2). Star 37, от которого произошла Star 37B, изначально была разработана, чтобы служить в качестве ретро-ракеты лунного посадочного модуля Surveyor. Star 37B весила 718 кг с снаряжением и развивала тягу около 4,59 тонны за 42 секунды. Ступень Burner 2 была оснащена 3-осевым управлением Boeing, что позволяло ей двигаться накатом без стабилизации вращения после отделения от Thor. [15]
Burner II - разгонный блок, разработанный компанией Boeing для подразделения космических систем ВВС США. Это был первый твердотопливный разгонный блок с возможностью полного управления и наведения, разработанный для общего космического применения. Burner II был разработан для использования с ускорителем Thor, но был легко адаптирован для использования на полном диапазоне стандартных ракет-носителей. Его основная задача заключалась в выводе на орбиту полезных нагрузок малого и среднего размера. Двигатель Burner II, система наведения и система управления реакцией были интегрированы для обеспечения стабильности положения и точного управления скоростью полета и скоростью выгорания для орбитальных вылетов и спасательных миссий. Boeing поставил 8 летательных аппаратов по своему первоначальному контракту. По условиям последующего контракта было построено 6 дополнительных летных моделей.
В дополнение к использованию на ракетах семейства Delta, ступени Burner 2 / Star 37 использовались как на ракетах Atlas, так и на Titan . [16]
Ракетная ступень на твердом топливе. Снаряженная / пустая масса 774/116 кг. Тяга 43,55 кН. Удельный импульс вакуума 285 секунд. Твердотопливный двигатель Тиокол. 43,5 кН. Суммарный импульс 161 512 кгс. Массовая доля топлива двигателя 0,899. Isp = 260с. Первый полет 1963. Тяга (SL): 33,600 кН (7,554 фунт-силы). Тяга (сл): 3428 кгс.
Полная масса: 621 кг (1369 фунтов). Масса без топлива: 63 кг (138 фунтов). Высота: 0,84 м (2,75 фута). Диаметр: 0,66 м (2,16 фута). Тяга: 43,50 кН (9779 фунтов силы). Удельный импульс: 260 с. Удельный импульс на уровне моря: 220 с. Время горения: 42 с. Номер: 180
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Каталог продукции для двигателей орбитальных АТК (октябрь 2016 г.) - стр. 84-85
- ^ CECarr II и DWWalstrum - Твердое ракетное движение для малых спутников, представленное на третьей ежегодной конференции AIAA / Университета штата Юта по малым спутникам, Университет штата Юта, Логан, Юта (26-28 сентября 1989 г.) - стр.
- ^ а б в Дэвид Дарлинг (2003). Полная книга космических полетов: от Аполлона-1 до невесомости . Вайли. С. 317 –318. ISBN 978-0-471-46771-7.
- ^ Джордж П. Саттон; Оскар Библарц (2011). Элементы силовой установки ракеты . Вайли. п. 592. ISBN. 978-1-118-17461-6.
- ^ "Les lanceurs Pegasus" . www.capcomespace.net . Проверено 12 февраля 2017 .
- ^ а б в IBEX
- ^ http://www.globalsecurity.org/space/systems/thor.htm Глобальная безопасность
- ^ «Минотавр V компании Orbital запускает миссию LADEE на Луну | NASASpaceFlight.com» . www.nasaspaceflight.com . Проверено 12 февраля 2017 .
- ^ Кайл, Эд. "Отчет о космическом запуске ... Лист данных Минотавра" . www.spacelaunchreport.com . Проверено 12 февраля 2017 .
- ^ Каталог продукции космического движения ATK (PDF) . АТК. 2012. С. 99 и далее . Проверено 6 июня 2013 .
- ^ Derelict Booster Разбить Плутона зонд к Юпитеру
- ^ "Падение мусора PAM-D в Саудовской Аравии" (PDF) . Ежеквартальные новости орбитального мусора . Космический центр имени Джонсона НАСА . 6 (2): 1 апреля 2001 г.
- ↑ ATK и НАСА успешно продемонстрировали новый ракетный двигатель для миссии Solar Probe Plus
- ^ "Орбитальный АТК для дополнения ракеты ULA для запуска солнечного зонда НАСА" . ExecutiveBiz . Проверено 12 февраля 2017 .
- ^ http://www.spacelaunchreport.com/thorh6.html Thor H6, Отчет о космическом запуске
- ^ "Звезда 37" . Энциклопедия Astronautica . Архивировано из оригинала на 2008-10-16.
- Моторы Star 37
Внешние ссылки [ править ]
- Astronautix - Звезда 27
- Основы твердотопливных ракет (страницы 417-418)