Жидкостный ракетный ускоритель ( LRB ) использует жидкое топливо и окислитель , чтобы дать жидкостной или гибридной ракете дополнительный импульс при взлете и/или увеличить общую полезную нагрузку, которую можно перевозить. Он крепится к боковой стороне ракеты. В отличие от твердотопливных ракетных ускорителей , LRB могут быть сброшены, если двигатели спроектированы так, чтобы это позволить, и могут быть безопасно выключены в чрезвычайной ситуации для дополнительных возможностей спасения в пилотируемом космическом полете . [ необходима цитата ]
К 1926 году американский ученый Роберт Годдард построил и успешно испытал первую ракету на жидком топливе в Оберне, штат Массачусетс . [ необходима ссылка ]
Для ракеты Р-7 «Семерка» эпохи Холодной войны , которая позже превратилась в ракету «Союз» , была выбрана эта концепция, поскольку она позволяла запускать и проверять работоспособность всех ее многочисленных ракетных двигателей прямо на стартовой площадке . [ необходима ссылка ]
Советская ракета «Энергия» 1980-х годов использовала четыре жидкостных ускорителя «Зенит» для запуска « Бурана» и экспериментальной космической боевой станции «Полюс» в ходе двух отдельных запусков. [ необходима цитата ]
Две версии японской космической ракеты H-IIA использовали бы один или два LRB для доставки дополнительного груза на более высокие геостационарные орбиты, но их заменили на H-IIB . [ необходима цитата ]
Космическая ракета-носитель Ariane 4 может использовать два или четыре LRB, конфигурации 42L, 44L и 44LP. В качестве примера увеличения полезной нагрузки, которое обеспечивают ускорители, базовая модель Ariane 40 без ускорителей может вывести около 2175 кг на геостационарную переходную орбиту , [1] в то время как конфигурация 44L может вывести 4790 кг на ту же орбиту с четырьмя добавленными жидкостными ускорителями. [2]
Различные LRB рассматривались на ранних этапах программы разработки Space Shuttle и после аварии Challenger , но Shuttle продолжал использовать свой твердотопливный ракетный ускоритель Space Shuttle вплоть до вывода из эксплуатации. [ необходима цитата ]
После того, как Space Shuttle был снят с эксплуатации, Pratt & Whitney Rocketdyne и Dynetics вступили в «конкурс усовершенствованных ускорителей» для следующего пилотируемого транспортного средства NASA, Space Launch System (SLS), с конструкцией ускорителя, известной как « Pyrios », который будет использовать два более совершенных ускорительных двигателя F-1B , созданных на основе двигателя Rocketdyne F-1 LOX/RP-1, который приводил в действие первую ступень ракеты Saturn V в программе Apollo . В 2012 году было определено, что если двухмоторный ускоритель Pyrios будет выбран для SLS Block 2, полезная нагрузка может составить 150 метрических тонн (т) на низкую околоземную орбиту, что на 20 т больше минимального требования Конгресса в 130 т на НОО для SLS Block 2. [3] В 2013 году сообщалось, что по сравнению с двигателем F-1 двигатель F-1B должен был иметь улучшенную эффективность, быть более экономичным и иметь меньше деталей двигателя. [4] Каждый F-1B должен был развивать тягу в 1 800 000 фунтов силы (8,0 МН) на уровне моря, что превышает тягу первоначального двигателя F-1 в 1 550 000 фунтов силы (6,9 МН). [5]
Многие китайские ракеты-носители используют жидкие ускорители. К ним относится китайский пилотируемый Long March 2F , который использует четыре жидкостных ракетных ускорителя, каждый из которых приводится в действие одним гиперголическим ракетным двигателем YF-20B . [6] Снятый с вооружения вариант Long March 2E также использовал четыре похожих жидкостных ускорителя. [7] как и варианты Long March 3B [8] и Long March 3C . Китай разработал полукриогенные ускорители для Long March 7 и Long March 5 , новейшей серии ракет-носителей по состоянию на 2017 год. [9]
Delta IV Heavy состоит из центрального Common Booster Core (CBC) с двумя дополнительными CBC в качестве LRB вместо твердотопливных ракетных двигателей GEM-60, используемых в версиях Delta IV Medium+. При старте все три ядра работают на полной тяге, а через 44 секунды центральное ядро снижает тягу до 55% для экономии топлива до отделения ускорителя. [10] Angara A5V и Falcon Heavy концептуально похожи на Delta IV Heavy. [11]
Falcon Heavy изначально был спроектирован с уникальной возможностью «перекрестной подачи топлива», при которой двигатели центрального ядра будут снабжаться топливом и окислителем из двух боковых ядер до их разделения . [12] Работа всех двигателей на полной тяге с момента запуска, при этом топливо будет подаваться в основном из боковых ускорителей, приведет к более раннему истощению боковых ускорителей, что позволит их более раннему разделению уменьшить ускоряемую массу. Это оставит большую часть топлива центрального ядра доступным после разделения ускорителей. [13] Маск заявил в 2016 году, что перекрестная подача не будет реализована. [14] Вместо этого центральный ускоритель сбрасывает обороты вскоре после старта, чтобы сэкономить топливо, и возобновляет полную тягу после разделения боковых ускорителей. [15]