Графито -эпоксидный двигатель ( GEM ) представляет собой семейство твердотопливных ракетных ускорителей , разработанных в конце 1980-х годов и используемых с 1990 года. Двигатели GEM производятся с полимерными корпусами, армированными углеродным волокном , и топливом, состоящим из композитного топлива на основе перхлората аммония , связанного с HTPB . GEM производится компанией Northrop Grumman Space Systems . [1] Ускорители GEM используются на Atlas V и ранее использовались на ракетах-носителях Delta II , Delta III и Delta IV . Новый вариант, GEM 63XL, совершил полет в составе ракеты-носителя Vulcan Centaur 8 января 2024 года. [2] [3] [4]
GEM 63 был разработан компанией Orbital ATK как недорогая замена твердотопливному ракетному ускорителю Aerojet Rocketdyne AJ-60A , используемому на Atlas V. Его габаритные размеры очень похожи на размеры двигателя, который он заменяет. Atlas V впервые поднялся в воздух с GEM 63 в 2020 году при запуске NROL-101. [5] Ускоритель обеспечивает более высокую производительность примерно за половину стоимости ускорителей AJ-60A, ранее использовавшихся на Atlas V. [6]
GEM 63XL, разработанный Northrop Grumman, представляет собой расширенную версию GEM 63, примерно на 73 дюйма (190 см) длиннее, чем его предшественник. [7] Впервые запущенный в 2020 году, он будет использоваться на ракете-носителе Vulcan , начиная с первого запуска 8 января 2024 года. [4] [8] [9] До 6 ускорителей будут установлены на одном ядре Vulcan. , в зависимости от потребностей клиента. [10] Вариант GEM 63XLT, оснащенный соплом вектора тяги , находился в стадии разработки для отмененной ракеты-носителя OmegA . [11] В настоящее время он используется на ракете Vulcan Centaur. [2]
GEM 40 представлял собой твердотопливный ракетный двигатель диаметром 40,4 дюйма (1030 мм), разработанный компанией Hercules для ракеты-носителя Delta II серии 7000 , начиная с 1987 года . [12] Его первый полет состоялся в 1990 году в рамках миссии USA-66, [13] когда на пусковой установке Delta II 7925 было использовано 9 ускорителей. Использование композитных материалов позволило сделать кожухи легче, чем стальные корпуса Castor 4 SRM, которые они заменили. Уменьшение веса было использовано для удлинения GEM 40 на 5,9 футов (1,8 м) по сравнению с Castor 4, используемым на Delta II серии 6000. [12] [14] Транспортные средства Delta II могли быть оснащены тремя, четырьмя или девятью ускорителями GEM 40. При использовании трех-четырех ускорителей все GEM 40 загорались на земле. На Delta II с девятью ракетами-носителями шесть загорелись на земле; остальные три загорелись в полете после перегорания первых шести. [15] Вариант с соплом с изменяемым вектором тяги , GEM 40VN, был разработан для программы противоракетной обороны наземного базирования . [1]
5 августа 1995 года спутник GEM 40 с воздушным освещением не смог отделиться от самолета Delta II 7925, на борту которого находился спутник Koreasat 1 . Избыточная масса ракеты-носителя привела к тому, что спутник вышел на более низкую орбиту, чем предполагалось. Спутник смог исправить ошибку, используя бортовое топливо. [16]
17 января 1997 года ракета-носитель Delta II (Delta 241) взорвалась из-за катастрофического отказа GEM 40. В результате отказа ракеты-носителя сработала функция самоуничтожения через 13 секунд после зажигания. Расследование ВВС установило, что корпус двигателя был поврежден перед запуском, в результате чего корпус раскололся вскоре после возгорания. [16]
GEM 46 представлял собой твердотопливный ракетный двигатель диаметром 45,1 дюйма (1150 мм), первоначально разработанный для Delta III компанией Alliant Techsystems . Этот вариант твердотельного двигателя включал управление вектором тяги (TVC), помогающее управлять транспортным средством. После снятия с производства Delta III двигатели GEM 46 (без TVC) [15] были использованы на Delta II для создания Delta II Heavy, запуск которой можно было осуществлять только с модифицированной площадки на базе ВВС на мысе Канаверал , SLC-17B. . [17] И Delta III, и Delta II Heavy использовали девять GEM 46, шесть из которых загорелись на земле, а три - с воздушным зажиганием. [18]
27 августа 1998 года в ускорителях GEM 46 на первом корабле Delta III, на борту которого находился спутник Galaxy 10, закончилась гидравлическая жидкость, используемая для управления соплом вектора тяги. Это произошло из-за проблем с наведением остальной части ракеты, которые вынудили твердотопливные двигатели вносить быстрые корректировки, чтобы компенсировать это, израсходовав запас гидравлической жидкости до сгорания. Затем сопла застряли в положении, при котором ракета перевернулась, что вызвало срабатывание функции самоуничтожения транспортного средства через 70 секунд после зажигания. [19] [20]
GEM 60 представлял собой твердотопливный двигатель диаметром 60 дюймов (1500 мм) , использовавшийся на ракетах-носителях семейства Delta IV с управлением вектором тяги и без него. [15] Разработанный для программы EELV , его первый полет состоялся 20 ноября 2002 года, ускорив первый запуск Delta IV. [21] Пусковые установки Delta IV Medium+ были построены с двумя или четырьмя GEM 60. [22] Дополнительные характеристики твердотопливных ракетных двигателей позволили вариантам Delta IV Medium+ вместить более крупную вторую ступень. Двигатель был снят с эксплуатации в 2019 году после окончательного запуска Delta IV Medium. [23] За время своего существования было запущено 64 ускорителя GEM 60; провалов не было. [23]
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )