stringtranslate.com

Графитно-эпоксидный двигатель

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]

Варианты

Активный

ДРАГОЦЕННЫЙ 63

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]

ДРАГОЦЕННЫЙ 63XL

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]

Ушедший на пенсию

ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ 40

GEM 40 поднимается для прикрепления к Delta II.

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]

Неудачи

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]

ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕРА 46

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]

Неудачи

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]

Твердотопливный ракетный двигатель GEM 60 лежит горизонтально на трейлере SLC-37B на мысе Канаверал.
GEM 60 готовится к интеграции в Delta IV

ДРАГОЦЕННЫЙ 60

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]

Сравнение версий

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab «Возможности Northrop Grumman GEM». Нортроп Грумман . Архивировано из оригинала 3 февраля 2019 г.
  2. ^ Аб Белам, Мартин (8 января 2024 г.). «Запуск NASA Peregrine 1: ракета Vulcan Centaur с лунным посадочным модулем НАСА стартует во Флориде – текущие обновления» . хранитель . ISSN  0261-3077 . Проверено 08 января 2024 г.
  3. ^ «ULA устанавливает путь к первым летным испытаниям на вулкане» . www.ulalaunch.com . Проверено 21 декабря 2022 г.
  4. ^ Аб Фауст, Джефф (13 июля 2023 г.). «Модификации «Кентавра» отодвигают первый запуск Вулкана на четвертый квартал» . Космические новости . Проверено 2 августа 2023 г.
  5. ^ "НРОЛ-101". www.nro.gov . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 9 мая 2022 г.
  6. ↑ Тори Бруно [@torybruno] (4 апреля 2018 г.). «Более высокая производительность. Почти половина стоимости» ( Tweet ) – через Twitter .
  7. ^ "Обновления GEM 63" . Нортроп Грумман . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
  8. ^ «Дебют ракеты ULA Vulcan перенесен на 2022 год» . Авиационная неделя . 2022-06-22. Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  9. ^ Кларк, Стивен (22 сентября 2015 г.). «Orbital ATK превосходит Aerojet». Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 23 сентября 2015 г.
  10. ^ "Вулкан". www.ulalaunch.com . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
  11. ↑ Northrop Grumman [@northropgrumman] (21 ноября 2019 г.). «Мы начали наматывать нашу первую машину GEM 63XLT!» ( Твиттер ) . Проверено 9 мая 2022 г. - через Twitter .
  12. ^ аб Влахакис, Ник; Ва, Дэррил (1989), «Графитово-эпоксидные двигатели (GEM) для ракеты-носителя Delta II», 25-я Объединенная конференция по двигательной активности , Американский институт аэронавтики и астронавтики, номер документа : 10.2514/6.1989-2313 , получено 7 мая 2022 г.
  13. ^ Макдауэлл, Джонатан (07 мая 2022 г.). «Журнал запуска». Космический отчет Джонатана . Архивировано из оригинала 7 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
  14. ^ «Среда-носитель: твердотопливные ракетные двигатели» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 24 июля 2014 г.
  15. ^ abc «Каталог продукции ATK» (PDF) . АТК . Архивировано из оригинала (PDF) 30 июля 2018 года . Проверено 24 июля 2014 г.
  16. ^ Аб Кайл, Эд (2 декабря 2012 г.). «Дельта 2 продуктивных года». Отчет о космическом запуске . Архивировано из оригинала 21 марта 2022 г. Проверено 24 июля 2014 г.
  17. ^ Грэм, Уильям (2 июля 2014 г.). «ULA Delta II успешно выводит ОСО-2 на орбиту». NASASpaceflight.com . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 22 июля 2014 г.
  18. ^ abcdef «Каталог продукции для двигательной установки GEM MOTOR SERIES pdf» (PDF) .
  19. ^ «Boeing определяет причину отказа Delta III и прогнозирует своевременное возвращение в полет» . МедиаРум . Проверено 7 мая 2022 г.
  20. ^ Фернисс, Тим (1 сентября 1998 г.). «Боинг Дельта III взрывается во время первого полета». FlightGlobal . Архивировано из оригинала 7 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
  21. ^ Рэй, Джастин (20 ноября 2002 г.). «Космический полет сейчас | Отчет о запуске Delta | Ракета Boeing Delta 4 успешно дебютирует» . spaceflightnow.com . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
  22. ^ «Дельта IV Средний+ (4,2)» . Космический полет 101 . Проверено 24 июля 2014 г.
  23. ^ аб Сигел, Джим (25 августа 2019 г.). «Delta IV Medium завершает 17-летний период со 100% успехом». Инсайдер SpaceFlight . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 9 мая 2022 г.
  24. ^ «Информационный бюллетень о GEM 63/GEM 63XL» (PDF) . Нортроп Грумман . 5 апреля 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 18 сентября 2018 г. . Проверено 18 сентября 2018 г.
  25. ^ «Разработка Вулкана Кентавра» (PDF) . 8 апреля 2019 г. Архивировано из оригинала (PDF) 25 августа 2019 г. . Проверено 24 августа 2019 г.