stringtranslate.com

Система орбитального маневрирования

Система орбитального маневрирования ( OMS ) — это система гиперголических жидкостных ракетных двигателей, используемых на Space Shuttle и Orion MPCV . Разработанная и произведенная в Соединенных Штатах компанией Aerojet , [1] система позволяла орбитальному аппарату выполнять различные орбитальные маневры в соответствии с требованиями каждого профиля миссии: вывод на орбиту после выключения основного двигателя , орбитальная коррекция во время полета и финальное включение двигателя схода с орбиты для входа в атмосферу . [2] Начиная с STS-90 и далее OMS обычно включались на полпути к подъему шаттла на несколько минут, чтобы ускорить выход на орбиту. Заметными исключениями были особенно высотные миссии, такие как поддержка космического телескопа Хаббл (STS-31) или миссии с необычно тяжелой полезной нагрузкой, такой как Chandra (STS-93). Включение OMS также произошло на STS-51-F в рамках процедуры отмены выхода на орбиту. [3]

OMS состоит из двух модулей, установленных на хвостовой части фюзеляжа орбитального аппарата по обе стороны от вертикального стабилизатора . [2] Каждый модуль содержит один двигатель AJ10-190 , [4] основанный на двигателе служебной двигательной системы служебного модуля Apollo , [5] который вырабатывает 26,7 кН (6000 фунт- сил ) тяги с удельным импульсом ( I sp ) 316 секунд. [4] Соотношение окислителя и топлива составляет 1,65 к 1, коэффициент расширения выходного отверстия сопла к горловине составляет 55 к 1, а давление в камере двигателя составляет 8,6 бар. [2] Сухой вес каждого двигателя составляет 118 кг (260 фунтов). Каждый двигатель мог быть повторно использован для 100 миссий и был способен в общей сложности на 1000 запусков и 15 часов работы. [2]

Эти стручки также содержали задний набор двигателей системы управления реакцией (RCS) орбитера , и поэтому назывались стручками OMS/RCS . Двигатель OM и RCS оба сжигали монометилгидразин (MMH) в качестве топлива, которое окислялось MON-3 ( смешанные оксиды азота , 3% азотная кислота), при этом топливо хранилось в баках внутри стручка OMS/RCS, наряду с другими системами управления топливом и двигателем. [6] При заполнении стручки вместе несли около 4087 килограммов (9010 фунтов) MMH и 6743 килограмма (14866 фунтов) MON-3, что позволяло OMS производить общую дельта-v около 305 метров в секунду (1000 футов/с) с полезной нагрузкой 29000 килограммов (64000 фунтов). [6] [7]

Предлагаемый комплект отсека полезной нагрузки OMS

Он так и не был построен, но для расширения OMS был предложен комплект отсека полезной нагрузки OMS. [8] Он бы использовал один, два или три комплекта баков OMS, установленных в отсеке полезной нагрузки, чтобы обеспечить дополнительные 150 м/с, 300 м/с или 450 м/с (500 футов, 1000 футов/с или 1500 футов/с) дельта-V для орбитального аппарата. [8] Панели управления орбитальным аппаратом имели соответствующие переключатели и датчики, но они не работали. [9] : 1–2 

Главный двигатель Orion ESM

Главный двигатель Orion ESM в верхнем левом углу сервисного модуля

После вывода из эксплуатации Шаттла эти двигатели были перепрофилированы для использования в служебном модуле космического корабля Орион . [10] Этот вариант использует монометилгидразин в качестве топлива, а смешанные оксиды азота МОН-3 в качестве окислителя. [11] Планируется использовать его в первых шести полетах программы Артемис , после чего он будет заменен новым «главным двигателем Орион», начиная с Артемис 7. [12]

Ссылки

  1. ^ Д. Крейг Джадд (1992). «Возможности и летные характеристики универсального двигателя космического челнока OMS». Космические технологии и наука . НАСА: 107. Bibcode : 1992spte.symp..107J.
  2. ^ abcd "Orbital Maneuvering System". NASA. 1998. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года.
  3. ^ Леглер РД и Беннетт ФВ (2011). "Краткий обзор миссий космических челноков, НАСА TM-2011-216142" (PDF) . НАСА. Архивировано из оригинала (PDF) 26 января 2017 г.
  4. ^ ab Encyclopedia Astronautica (2009). "OME". Encyclopedia Astronautica. Архивировано из оригинала 27 августа 2016 года . Получено 16 сентября 2021 года .
  5. ^ Гибсон, К.; Хамфрлз, К. Эволюция конструкции орбитальной маневренной системы (PDF) (Отчет). NASA NTRS . Получено 6 декабря 2022 г.
  6. ^ ab NASA (1998). "Хранение и распределение топлива". NASA. Архивировано из оригинала 10 февраля 2001 года . Получено 8 февраля 2008 года .
  7. Дэвид Палмер, Элли Клифф и Тим Каллман (9 мая 1997 г.). «Топливо космического корабля». NASA.
  8. ^ ab УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ШАТТЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКТА ОТСЕКА ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ OMS 1991
  9. ^ Рабочая тетрадь по системе орбитального маневрирования 2006 г.
  10. Бергин, Крис (20 июня 2015 г.). «Plum Brook подготовлен к испытаниям служебного модуля EM-1 Orion». NASASpaceFlight.com . Получено 28 июля 2015 г.
  11. ^ "Aerojet Rocketdyne - In-Space Propulsion Data Sheets" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 января 2020 года . Получено 7 декабря 2019 года .
  12. ^ "Aerojet Rocketdyne получила контракт NASA на главный двигатель космического корабля Orion | Aerojet Rocketdyne". www.rocket.com . Получено 6 декабря 2022 г. .