stringtranslate.com

Винчи (ракетный двигатель)

Vinci — это перезапускаемый, криогенный , жидкостный ракетный двигатель, который приводит в действие верхнюю ступень Ariane 6. Хотя разработка запланированной модернизации Ariane 5ME началась в 1998 году , финансирование этой программы было изменено в 2014 году, чтобы отдать приоритет разработке Ariane 6, сделав Vinci двигателем для новой ракеты-носителя.

Обзор

Ракетный двигатель Vinci — это 180-килоньютонный (40 000 фунтов силы ) перезапускаемый криогенный двигатель верхней ступени, использующий цикл детандера и работающий на жидком водороде и кислороде . Его самое большое улучшение по сравнению с двигателем HM7B , используемым на Ariane 5, — это возможность четырехкратного перезапуска. [2] Это первый европейский двигатель с циклом детандера, устраняющий необходимость в газогенераторе для привода насосов топлива и окислителя. Цикл детандера оказался наиболее перспективным вариантом для достижения более высокой надежности, более высокой производительности, возможности многократного зажигания и низких текущих затрат. [3]

Двигатель оснащен высокопроизводительным водородным турбонасосом, оптимизированным контуром охлаждения камеры сгорания и передовыми производственными процессами, включая импеллеры из порошковой металлургии и высокоскоростное фрезерование каналов охлаждения. Корпус камеры сгорания имеет конструкцию с гладкими стенками, использующую ту же технологию, что и двигатели HM7B и Vulcain , за исключением значительного удлинения. [3]

Для обеспечения повторного зажигания двигатель Vinci сопряжен со вспомогательной силовой установкой (ВСУ), которая выполняет две важные функции. Во-первых, ВСУ может нагревать небольшое количество топлива внутри 3D-печатного газогенератора, и этот газ впрыскивается обратно в баки для повторного нагнетания давления в них. Во-вторых, ВСУ может создавать низкий уровень тяги, чтобы либо удержать плавающее топливо в баках перед повторным зажиганием двигателя Vinci, либо выполнить точную корректировку орбиты (аналогично двигателю ). Использование ВСУ снижает общий вес, устраняя необходимость носить с собой гелиевый бак (традиционный метод повторного нагнетания давления в баках с топливом). [4]

Разработка

Предварительное проектирование Vinci началось в рамках программы Ariane 5+, которой руководил CNES по поручению ЕКА. В период с 2006 по 2008 год проектирование и испытания проводились в рамках Программы подготовки будущих пусковых установок (FLPP) ЕКА. С 2009 по 2014 год Vinci разрабатывалась как двигательная установка верхней ступени для следующего этапа развития модернизированной ракеты-носителя Ariane 5ME ( Midlife Evolution ) компанией Airbus Defence & Space, основным подрядчиком по выпуску ракеты-носителя. [3] Однако финансирование программы Ariane 5ME было сокращено в 2014 году в пользу разработки Ariane 6.

К концу 2014 года компания Vinci успешно завершила критический обзор проекта (CDR), последовавший за успешными CDR для ее основных подсистем (камера сгорания, топливные и кислородные турбонасосы) во второй половине года.

В июле 2017 года компания Ariane Group сообщила, что первые летные образцы камеры сгорания поступили в производство. [5]

В октябре 2018 года Ariane Group объявила о завершении квалификационных испытаний, доказавших, что двигатель и верхняя ступень способны работать не менее 900 секунд и четыре раза включаться. Компания заявила, что во время испытаний, направленных на то, чтобы вывести двигатель за рамки его эксплуатационных требований, она успешно запустила двигатель 20 раз в течение одного испытания продолжительностью 300 секунд, а в другом испытании запустила двигатель в течение общей продолжительности 1569 секунд. [2]

Первый полет ракеты Ariane 6 с Vinci состоялся 9 июля 2024 года. Двигатель работал нормально во время первоначального запуска и короткого второго включения. Однако он не смог перезапуститься для третьего включения из-за аномалии с его вспомогательной двигательной установкой, [6] [7] что исключало включение двигателя при сходе с орбиты. [8]

Смотрите также

Сравнимые двигатели

Ссылки

  1. ^ "Vinci® engine" (PDF) . Ariane . Получено 10 октября 2022 г. .
  2. ^ ab "Двигатель Ariane 6 Vinci: успешные квалификационные испытания". ArianeGroup (пресс-релиз). 22 октября 2018 г. Получено 2024-07-11 .
  3. ^ abc Alliot, P.; Delange, J.-F.; Korver, V. De; Sannino, J.-M.; Lekeux, A.; Vieille, B. (2019). "VINCI, европейский справочник по криогенной двигательной системе верхней ступени Ariane 6". Progress in Propulsion Physics – Volume 11 . 11 . EDP Sciences: 481–494. doi : 10.1051/eucass/201911481 . ISBN 978-5-94588-228-7.
  4. ^ Кларк, Стивен (2024-07-10). «Первый в Европе полет Ariane 6 достиг большинства своих целей, но завершился преждевременно». Ars Technica . Получено 2024-07-11 .
  5. ^ "ArianeGroup начинает производство первой летной модели камеры сгорания двигателя VINCI, предназначенной для верхней ступени Ariane 6" . Получено 28 июля 2017 г. .
  6. ^ Макдауэлл, Джонатан [@planet4589] (9 июля 2024 г.). «Аномалия в миссии Ariane 6: ВСУ не перезапустилась должным образом на втором этапе движения по побережью. Работа ВСУ влияет на параметры орбиты, и они не изменились, как ожидалось. Неясно, можно ли выполнить увод с орбиты» ( Твит ) – через Twitter .
  7. ^ Амос, Джонатан (2024-07-10). «Европейская ракета Ariane-6 взлетает в первый полет». BBC . Получено 2024-07-10 .
  8. ^ Парсонсон, Эндрю [@AndrewParsonson] (10 июля 2024 г.). «Завершая пресс-конференцию, Мартин Сион подтвердил, что верхняя ступень не может быть сведена с орбиты. Учитывая недавнее внимание ЕКА к своей хартии Zero Debris, это не очень хорошо выглядит. Сион также был на удивление легкомыслен в своем ответе на вопрос о том, как долго ступень будет оставаться на орбите» ( Твит ) – через Twitter .

Внешние ссылки