RS-68
RS-68
En RS-68-motor testes på en NASA - testbenk under utviklingsfasen.
| Motortype | Gassgeneratorsyklus |
|---|---|
| Ergols | Flytende oksygen og hydrogen |
| Fremstøt |
2891 kN (havnivå) 3,314 kN (tom) |
| Forbrenningskammer trykk | 97 bar (ved 100%) |
| Spesifikk impuls |
365 s (havnivå) 410 s (tom) |
| Modulær skyvekraft | 57% - 102% |
| Styrbar motor | Ja |
| Masse | 6600 kg |
| Høyde | 5,20 m |
| Diameter | 2,43 moh |
| Trykk / vektforhold | 45.3 |
| Seksjonsrapport | 21.5 |
| Varighet av operasjonen |
245 s (Delta IV Medium) 328 s (Delta IV Heavy) |
| Launcher | Delta IV |
|---|---|
| Første fly | 20. november 2002 |
| Land | forente stater |
|---|---|
| Bygger | Aerojet Rocketdyne |
Den RS-68 er en amerikansk flytende drivmiddel-rakettmotor er utviklet i 1990-årene til å drive Delta-IV- raketten . Denne motoren, som har en skyvekraft på 320 tonn i vakuum, forbrenner flytende hydrogen og flytende oksygen . Det er den kraftigste av motorene som bruker denne typen drivstoff. Utviklingen av RS-68 startet på 1990-tallet med målet om å produsere en enklere og billigere høytrykksmotor til Delta IV Heavy launcher. RS-68 er mye enklere enn motoren til romfergen, som i utgangspunktet skulle utstyre Ares V (80% færre komponenter). En variant av denne motoren, RS-68B , skal ha blitt brukt for første etappe av Ares V raketten av Constellation-programmet , men dette prosjektet ble forlatt i 2010.
Beskrivelse
RS-68 ble designet av Rocketdyne's Propulsion and Power division for å utstyre Delta IV-raketten. Forbrenningskammeret forbrenner oksygen og flytende hydrogen ved et trykk på 102 bar ved drift på 102% av sin nominelle effekt med et blandingsforhold på 1 til 6. Ved 102% produserer motoren et trykk på 344 tonn i vakuum og 301 tonn ved havnivå. Det er den kraftigste motoren som bruker denne kombinasjonen av drivmidler. Massen er 6,6 tonn og diameteren er 2,42 meter. Den skyvekraft / vektforholdet er 51,2, og den spesifikke impulsen er 365 s ved havnivå. Skyvekraften på RS-68 er styrbare takket være hydrauliske sylindere. Den kan moduleres mellom 57 og 102%.
Hovedmålet med RS-68-programmet var å produsere en enkel, billig enhet til tross for at den ikke var gjenbrukbar. For dette formål har RS-68 80% færre deler enn SSME-motoren til den amerikanske romfergen . Enkelheten har resultert i tap av effektivitet sammenlignet med SSME: vekt / trykkforholdet er mye lavere og den spesifikke impulsen er 10% lavere. På den annen side har RS-68 en mye lavere byggekostnad: $ 14 millioner sammenlignet med $ 50 for SSME. Kostnaden for SSME skal antas å bli amortisert ved bruk i flere lanseringer, mens RS-68, som er 50% kraftigere og billigere, er optimalisert for bruk på en ikke-gjenbrukbar bærerakett.
RS-68 har to uavhengige turbopumper. Forbrenningskammeret har en dobbel vegg som reduserer kostnadene sammenlignet med teknikkene som vanligvis brukes. Denne prosessen, utviklet i Sovjetunionen, består av å ha en innvendig hud og en utvendig hud mellom hvilken sirkulerer væsken som er ansvarlig for kjøling av veggen. Denne teknikken resulterer i en tyngre vekt enn et rørbasert system, men det er enklere og billigere. Dysen har et utvidelsesforhold på 21,5 og er dekket med et ablativmateriale (materialet fordamper gradvis for å fjerne varme): dette tekniske valget resulterer også i en høyere vekt enn et system som bruker rør, men det har de samme fordelene som for forbrenningen kammer. Den første vellykkede testen fant sted i 1998. RS-68 ble sertifisert på Delta IV iSeptember 2001. Den første lanseringen med den nye motoren var i november 2002 .
Ares V fremdrift
De 18. mai 2006, Kunngjorde NASA at de hadde besluttet å utstyre den første fasen av Ares V- raketten med 5 RS-68-motorer i stedet for SSME-ene. RS-68 ble valgt fordi den var billigere: $ 20 millioner, med tanke på merkostnaden knyttet til endringene som NASA ba om. Disse er knyttet til:
- et annet ablasjonsdyse for å ta hensyn til lengre forbrenningstid;
- en kortere oppstartssekvens;
- modifikasjoner gjort på bestemt utstyr for å begrense utslipp av hydrogen ved lansering;
- andre modifikasjoner for å redusere heliumforbruket ved sjøsetting og under flyging.
I tillegg bør en økning i skyvekraft og spesifikk impuls vises som en del av en forbedret versjon av Delta IV-programmet. I 2008 ble det kunngjort at Ares V-raketten endelig ville ha 6 RS-68-motorer. Den utviklede versjonen bærer betegnelsen RS-68B, men Ares- bærerakettene ble avviklet i 2011. The8. mars 2011, er en første motor ferdig.
Tekniske egenskaper
| Versjon | RS-68 |
|---|---|
| Høyde | 5,20 m |
| Diameter | 2,43 moh |
| Masse | 6696 kg |
| Ergols | Flytende oksygen og flytende hydrogen i forholdet 6: 1 |
| Vekt / trykkforhold | 51.2 |
RS-68 forestillinger
| RS-68 ytelse med en skyvekraft på | 100% | 60% |
|---|---|---|
| Skyv inn i tomrommet | 3,314 kN (745 Klbf) | 1957 kN (440 Klbf) |
| Bakkraft | 2891 kN (650 Klbf) | 1.535 kN (345 Klbf) |
| Blandingsforhold | 6.0 | 6.0 |
| Spesifikk impuls i vakuum | 4022 Ns / kg (410 s) | 4022 Ns / kg (410 s) |
| Bakken spesifikk impuls | 3581 Ns / kg (365 s) | 3581 Ns / kg (365 s) |
| Trykk i forbrenningskammeret | 97 bar (9,7 MPa; 1410 psia) | 58 bar (5,8 MPa; 836 psia) |
| Avslapningsforhold (E) | 21.5 |
Merknader og referanser
- (in) " ATK Propulsion and Composite Technologies Help Launch National Reconnaissance Office Satellite " [ arkiv1 st oktober 2009] , Kombinere Techsystems ,19. januar 2009
- (in) " Rocketdyne RS-68 motor sertifisert for Boeing Delta IV " , Boeing,19. desember 2001
- (i) " NASAs Exploration Systems Progress Report " , NASA,18. mai 2006
- (in) " Oversikt: Ares V Cargo Launch Vehicle " , NASA,30. september 2008
- Pratt & Whitney: Ytelse på RS-68