stringtranslate.com

Резерфорд (ракетный двигатель)

Резерфорд — жидкостный ракетный двигатель , разработанный аэрокосмической компанией Rocket Lab [8] и производимый в Лонг-Бич , Калифорния . [9] Двигатель используется на собственной ракете компании Electron . В качестве топлива он использует LOX (жидкий кислород) и RP-1 (рафинированный керосин) и является первым готовым к полету двигателем, использующим цикл подачи электрического насоса . В ракете используется двигатель, аналогичный Falcon 9 ; двухступенчатая ракета, использующая группу из девяти одинаковых двигателей на первой ступени и одну вакуумно-оптимизированную версию с более длинным соплом на второй ступени. Это расположение также известно как октавэб . [10] [6] [7] Версия для установки на уровне моря создает тягу 24,9 кН (5600 фунтов силы) и удельный импульс 311 с (3,05 км/с), тогда как версия, оптимизированная для вакуума, создает 25,8 кН (5800 фунтов силы) ) тяги и имеет удельный импульс 343 с (3,36 км/с). [11]

Первый испытательный запуск состоялся в 2013 году. [12] Двигатель был допущен к полету в марте 2016 года [13] и совершил свой первый полет 25 мая 2017 года. [14] По состоянию на апрель 2024 года на нем было совершено 47 полетов Electron в Всего было использовано 369 двигателей, в том числе один двигатель эксплуатировался дважды. [15]

Описание

Резерфорд назван в честь известного новозеландского ученого Эрнеста Резерфорда . Это небольшой жидкостный ракетный двигатель, простой и дешевый в производстве. Он используется как двигатель первой и второй ступени, что упрощает логистику и повышает эффект масштаба. [6] [7] Чтобы снизить стоимость, он использует цикл подачи электрического насоса , являясь первым готовым к полету двигателем такого типа. [5] Его изготавливают в основном с помощью 3D-печати с использованием метода, называемого лазерным сплавлением в порошковом слое, а точнее, прямой лазерной затвердеванием металла (DMLS®). Его камера сгорания, форсунки, насосы и главные топливные клапаны напечатаны на 3D-принтере. [16] [17] [18]

Как и во всех двигателях с насосным питанием , в Rutherford используется ротодинамический насос для увеличения давления в баках до уровня, необходимого для камеры сгорания. [5] Использование насоса позволяет избежать необходимости использования тяжелых баллонов, способных выдерживать высокое давление, и большого количества инертного газа, необходимого для поддержания давления в баллонах во время полета. [19]

Насосы (один для топлива и один для окислителя) в электронасосных питающих двигателях приводятся в действие электродвигателем . [19] В двигателе Резерфорда используются сдвоенные бесщеточные электродвигатели постоянного тока и литий-полимерная батарея . Утверждается, что это повышает эффективность с 50% типичного цикла газогенератора до 95%. [20] Однако аккумуляторная батарея увеличивает вес всего двигателя и создает проблему преобразования энергии. [19]

Каждый двигатель имеет два небольших двигателя мощностью 37 кВт (50 л.с.) при вращении со скоростью 40 000  об/мин . [20] Батарея первой ступени, которая должна питать насосы девяти двигателей одновременно, может обеспечить более 1 МВт (1300 л.с.) электроэнергии. [21]

Двигатель охлаждается регенеративно , то есть перед впрыском часть холодного RP-1 проходит через охлаждающие каналы, встроенные в камеру сгорания и конструкцию сопла, отводя от них тепло, прежде чем окончательно впрыскиваться в камеру сгорания.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcd "Электрон". Ракетная лаборатория . Проверено 24 июля 2017 г.
  2. ^ abc «Ракетная лаборатория достигла 500 испытательных пожаров двигателей Резерфорда» .
  3. ^ abc «Ракетная лаборатория увеличивает емкость электронной полезной нагрузки, обеспечивая межпланетные миссии и возможность повторного использования». Ракетная лаборатория . Проверено 6 августа 2020 г.
  4. ↑ Брюгге, Норберт (11 июля 2016 г.). «Азиатские ракетно-космические жидкостные двигатели». B14643.de . Проверено 20 сентября 2016 г.
  5. ^ abc "Движение". Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинала 19 сентября 2016 года . Проверено 19 сентября 2016 г.
  6. ^ abc Брюгге, Норберт. «Электрон НЛВ». B14643.de. Архивировано из оригинала 27 сентября 2016 года . Проверено 20 сентября 2016 г.
  7. ^ abc Брюгге, Норберт. «Электронное движение». B14643.de. Архивировано из оригинала 27 сентября 2016 года . Проверено 20 сентября 2016 г.
  8. ^ «Ракетная лаборатория представляет первую ракету с батарейным питанием для коммерческих запусков в космос | Ракетная лаборатория» . Ракетная лаборатория . Проверено 25 мая 2017 г.
  9. ↑ Кнапп, Алекс (21 мая 2017 г.). «Ракетная лаборатория становится космическим единорогом с раундом финансирования в 75 миллионов долларов» . Форбс . Проверено 25 мая 2017 г.
  10. ^ «Знакомьтесь, Octaweb - SpaceX» . blogs.nasa.gov . Проверено 18 сентября 2020 г.
  11. ^ «Электрон». Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинала 7 мая 2021 года . Проверено 1 февраля 2018 г.
  12. ^ «10 вещей о Rocket Lab» . 27 мая 2017 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2021 г. Проверено 25 ноября 2019 г.
  13. ^ «Двигатель Резерфорда допущен к полетам» . Ракетная лаборатория . Март 2016. Архивировано из оригинала 25 апреля 2016 года . Проверено 19 сентября 2016 г.
  14. ^ «Космический запуск Новой Зеландии впервые осуществлен с частной площадки» . Новости BBC . 25 мая 2017 года . Проверено 25 мая 2017 г.
  15. ^ @RocketLab (23 августа 2023 г.). «260 399 двигателей Резерфорда запущены в космос» ( Твит ) – через Twitter .
  16. ↑ Брэдли, Грант (15 апреля 2015 г.). «Rocket Lab представляет первый в мире аккумуляторный ракетный двигатель» . Новозеландский Вестник . Проверено 20 сентября 2016 г.
  17. ^ Груш, Лорен (15 апреля 2015 г.). «Ракетный двигатель с батарейным питанием, напечатанный на 3D-принтере». Популярная наука . Архивировано из оригинала 31 января 2016 года . Проверено 20 сентября 2016 г.
  18. ^ "Движение". Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинала 10 сентября 2015 года . Проверено 19 сентября 2016 г.
  19. ^ abc Рахов, Пабло; Такка, Эрнан; Лентини, Диего (2013). «Системы электропитания жидкостных ракет» (PDF) . Журнал движения и мощности . 29 (5). АИАА : 1171–1180. дои : 10.2514/1.B34714 . Проверено 16 сентября 2016 г.
  20. ^ Аб Морринг, Фрэнк младший; Норрис, Гай (14 апреля 2015 г.). «Ракетная лаборатория представляет турбомашину с батарейным питанием». Неделя авиации и космических технологий. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 16 сентября 2016 г.
  21. ^ «Введение в ракетную лабораторию» (PDF) . Ракетная лаборатория . Архивировано из оригинала (PDF) 20 сентября 2016 года . Проверено 20 сентября 2016 г.

Внешние ссылки