stringtranslate.com

БЭ-3

BE -3 (Blue Engine 3) — ракетный двигатель на жидком водороде / жидком кислороде, разработанный компанией Blue Origin .

Разработка двигателя началась в начале 2010-х годов, а приемочные испытания были завершены в начале 2015 года. Двигатель используется на суборбитальной ракете New Shepard , первый испытательный полет которой состоялся 29 апреля 2015 года, а первый пилотируемый полет — 20 июля 2021 года.

Вариант будет использоваться на второй ступени ракеты-носителя New Glenn .

В 2015 году двигатель рассматривался компанией United Launch Alliance (ULA) для использования в новой второй ступени Advanced Cryogenic Evolved Stage орбитальной ракеты-носителя Vulcan компании ULA, первый полет которой состоится в 2020-х годах.

История

После приобретения компанией Aerojet компании Pratt & Whitney Rocketdyne в 2012 году президент Blue Origin Роб Мейерсон увидел возможность заполнить пробел в оборонной промышленной базе. [1] Blue Origin публично вышла на рынок жидкостных ракетных двигателей, заключив партнерство с ULA в разработке BE-4 и работая с другими компаниями. [1] Мейерсон объявил о выборе Хантсвилла, штат Алабама, в качестве места расположения завода по производству ракет Blue Origin в июне 2017 года. [1]

BE-3 следует за самыми ранними разработками ракетных двигателей в Blue Origin в 2000-х годах. Первым двигателем Blue Origin был «простой однокомпонентный двигатель» под названием BE-1 (Blue Engine 1), который использовал пероксидное топливо и создавал тягу всего в 8,9 кН (2000 фунтов силы) , а вторым — BE-2 (Blue Engine 2), который представлял собой двухкомпонентный двигатель, работающий на керосине и пероксиде, создающий тягу в 140 кН (31000 фунтов силы). [2]

В январе 2013 года компания объявила о разработке BE-3 (Blue Engine 3), нового криогенного двигателя на жидком водороде / жидком кислороде (LH 2 /LOX) . Первоначально было заявлено, что двигатель будет производить тягу 440 кН (100 000 фунтов силы), а первоначальные испытания камеры тяги были запланированы на середину февраля 2013 года в NASA Stennis. [3] Испытания камеры тяги были проведены в 2013 году. [4]

BE-3 был успешно испытан в конце 2013 года на полномасштабном имитационном суборбитальном запуске с фазами побега и повторными запусками двигателя, «демонстрируя глубокий газ, полную мощность, длительный и надежный перезапуск — все в одной тестовой последовательности». [5] НАСА опубликовало видеозапись испытания. [4]

К декабрю 2013 года Blue Origin обновила спецификации двигателя после испытаний двигателя, проведенных на испытательных стендах на уровне земли, около уровня моря. Это показало, что двигатель может выдавать 490 килоньютонов (110 000 фунтов силы) тяги на полной мощности и может успешно снижать тягу до 110 килоньютонов (25 000 фунтов силы) для использования при управляемых вертикальных посадках, если это необходимо для этой цели на конкретных ракетах-носителях. [5] Окончательные спецификации двигателя, опубликованные в апреле 2015 года после полной фазы испытаний , включали минимальную тягу 89 килоньютонов (20 000 фунтов силы), что на 20 процентов больше возможностей дросселирования, чем предварительные цифры, при сохранении ранее опубликованных спецификаций тяги на полной мощности. [6]

По состоянию на декабрь 2013 года двигатель «продемонстрировал более 160 запусков и 9100 секунд (152 минуты) работы на испытательном полигоне Blue Origin около Ван Хорна, штат Техас». [5] [7] Дополнительные испытания BE-3 были завершены в 2014 году, при этом двигатель «моделировал субмасштабный рабочий цикл суборбитальной миссии ускорителя». [8] Испытания двигателя на испытательном стенде были завершены к апрелю 2015 года, с более чем 450 запусками двигателя и совокупным временем испытаний двигателя более 500 минут. Blue Origin заявила, что совершит первый испытательный полет своего корабля New Shepard позднее в 2015 году, [6] с двигателем BE-3PM. [9] [10]

В этом случае Blue Origin провела первое летное испытание двигателя BE-3PM [10] [9] на суборбитальном корабле New Shepard до конца месяца, подняв его по профилю ускорения на высоту 93 500 метров (307 000 футов) 29 апреля 2015 года. [11]

В апреле 2015 года United Launch Alliance (ULA) рассматривал BE-3 для использования в новой второй ступени , Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES), которая должна была стать основной верхней ступенью для орбитальной ракеты-носителя Vulcan от ULA в 2020-х годах. Планировалось, что Vulcan начнет орбитальные полеты в 2019 году с существующей верхней ступенью Centaur, и рассматривал три двигателя от разных производителей для ступени ACES, которая предположительно начнет полет в 2023 году, а выбор ожидается до 2019 года. [12]

Хотя разработка версии двигателя для работы на уровне моря, BE-3PM, [10] была завершена и полностью квалифицирована к началу 2015 года, Blue Origin заявила тогда, что они намерены разработать вакуумную версию двигателя для работы в космосе. [13]

В январе 2016 года ВВС США предоставили частичное финансирование разработки компании Orbital ATK для разработки выдвижного сопла для Blue Origin BE-3U. [14] [15]

20 июля 2021 года конструкция двигателя была использована в первом пилотируемом полете New Shepard . [16]

12 сентября 2022 года у New Shepard 3 с капсулой RSS HG Wells произошел неконтролируемый отказ двигателя, что привело к срабатыванию системы отмены запуска и потере аппарата.

Конструкция двигателя

BE-3PM

Первый вариант BE-3, BE-3PM, [10] использует конструкцию двигателя с насосной подачей , с циклом отбора сгорания для отбора небольшого количества дымовых газов из основной камеры сгорания с целью питания турбонасосов двигателя . [8] [7]

БЕ-3У

Компания Blue Origin разработала вариант BE-3 с открытым циклом расширения , BE-3U . Два из этих двигателей будут использоваться для питания второй ступени New Glenn . [17]

В ноябре 2015 года предполагалось, что двигатель будет иметь тягу в вакууме 670 кН (150 000 фунтов силы). [18] Разработка выдвижного сопла для BE-3U началась в начале 2016 года. [14] К августу 2018 года разработка двигателя BE-3U была продолжена, испытательные двигатели построены и накоплено более 700 секунд испытательного времени, что подтвердило предположения о производительности в конструкции. [17] В феврале 2019 года Blue Origin обновила тягу BE-3U, используемую на New Glenn, до 712 кН (160 000 фунтов силы). [19]

В феврале 2020 года компания Blue Origin открыла завод в Хантсвилле, штат Алабама, по производству двигателей BE-3U и BE-4. [20]

В августе 2024 года Джефф Безос заявил, что тяга BE-3U была повышена до 765 кН (172 000 фунтов силы), а его ISP составляет 445 с. [21] Позднее в пресс-релизе заявленная тяга была пересмотрена до 770 кН (173 000 фунтов силы). [22]

Технические характеристики

Характеристики версии BE-3 для полетов на уровне моря, BE-3PM, [10] включают:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc "A First Look". Архивировано из оригинала 2021-06-02.
  2. ^ "Blue Origin Technology". Blue Origin . Архивировано из оригинала 2018-01-10 . Получено 2016-10-25 .
  3. ^ "Обновления по развитию коммерческого экипажа". NewSpace Journal . 2013-01-17 . Получено 2013-01-21 .
  4. ^ ab Messier, Doug (2013-12-03). "Видео испытания двигателя Blue Origin". Parabolic Arc . Получено 2013-12-05 .
  5. ^ abc Мессье, Дуг (2013-12-03). "Blue Origin испытывает новый двигатель в моделируемом суборбитальном профиле миссии". Parabolic Arc . Получено 2013-12-05 .
  6. ^ abc Foust, Jeff (7 апреля 2015 г.). "Blue Origin Completes BE-3 Engine as BE-4 Work Continues". Space News . Получено 8 апреля 2015 г.
  7. ^ abc Blue Origin тестирует новый двигатель, Aviation Week , Гай Норрис, 2013-12-09, дата обращения 2014-09-16.
  8. ^ ab Messier, Doug (2014-11-14). "Blue Origin Commercial Crew Development Status Report". Parabolic Arc . Получено 24 декабря 2014 г.
  9. ^ Тим Бейкер (27 июня 2022 г.). «Космический туризм таких компаний, как SpaceX, Virgin Galactic и Blue Origin, может свести на нет работу по восстановлению озонового слоя, показывают исследования». Sky .
  10. ^ abcde "BE-3". Blue Origin.
  11. ^ Foust, Jeff (2015-04-30). "Blue Origin's New Shepard Vehicle Makes First Test Flight". Space News . Получено 1 мая 2015 г.
  12. ^ Грасс, Майк (2015-04-13). "ULA's Vulcan Rocket To Be Rolled Out In Stages" (ракета Vulcan компании ULA будет запущена поэтапно). SpaceNews . Получено 2015-04-18 .
  13. ^ "Наш подход к технологиям". Blue Origin . Архивировано из оригинала 2018-01-10 . Получено 2015-05-01 . Двигатель BE-3 летает. Двигатель, который сегодня приводит в действие суборбитальный корабль New Shepard, будет модернизирован с помощью большего сопла для работы в вакууме орбитального пространства.
  14. ^ ab "Orbital ATK, SpaceX выигрывают контракты на поставку двигателей для ВВС". SpaceNews . 13 января 2016 г. . Получено 1 марта 2016 г. В частности, Orbital ATK объединит деньги ВВС с не менее чем 31 миллионом долларов США и до 124 миллионов долларов США собственных средств для разработки [..., включая] выдвижное сопло для двигателя верхней ступени BE-3U компании Blue Origin. Blue Origin использует BE-3 для своей суборбитальной ракеты New Shepard. BE-3 также является одним из трех двигателей верхней ступени, которые United Launch Alliance рассматривает для Vulcan, ракеты следующего поколения компании из Денвера. "Мы гордимся тем, что предоставляем решение верхней ступени BE-3U с высокой энергией для ракеты-носителя следующего поколения компании Orbital ATK", - сказал Роб Мейерсон, президент Blue Origin, в электронном письме SpaceNews. «BE-3U — это модификация нашего двигателя BE-3, который используется на нашем космическом корабле New Shepard как при запуске, так и при посадке».
  15. ^ "Контракты: Военно-воздушные силы". Пресс-релиз Министерства обороны США по контрактам . 2016-01-13 . Получено 2016-03-01 .
  16. ^ "Джефф Безос, Марк Безос, Уолли Фанк и Оливер Дэймен достигли космоса, благополучно вернулись на ракете New Shepard компании Blue Origin". Washington Post . 2021-07-20 . Получено 26-07-2021 .
  17. ^ ab BE-3 test update, Blue Origin, 10 августа 2018 г., дата обращения 15 августа 2018 г.].
  18. ↑ Мейерсон, Роб (13 ноября 2015 г.). Основной доклад ISPCS 2015 (речь). ISPCS . Получено 14 ноября 2015 г. .
  19. ^ "BE-3". Blue Origin . Получено 2022-12-10 .
  20. ^ "Blue Origin представляет амбициозный план по производству ракетных двигателей, открывая завод в Алабаме". GeekWire . 2020-02-18 . Получено 2021-07-26 .
  21. ^ Everyday Astronaut (2024-08-15). Первый взгляд на новый завод Blue Origin Glenn Factory с Джеффом Безосом! . Получено 2024-08-18 – через YouTube.
  22. ^ "New Glenn завершил вторую ступень Hotfire". Blue Origin. 23 сентября 2024 г.
  23. ^ Foust, Jeff (13 апреля 2015 г.). «Суборбитальные планы Blue Origin наконец-то готовы к полету» . Получено 19 апреля 2015 г. Недавно мы завершили приемочные испытания, то есть мы приняли двигатель для суборбитального полета на нашем корабле New Shepard, [завершение] очень, очень долгой программы разработки [из] 450 испытательных запусков двигателя и совокупного времени работы более 500 минут. Завершение этих испытаний подготавливает почву для начала Blue Origin испытательных полетов корабля в конце этого года на своем объекте в Западном Техасе, [где они] ожидают серию летных испытаний этого корабля … полета в автономном режиме… Мы ожидаем серию десятков полетов в течение всей программы испытаний, [занимающей] пару лет.

Внешние ссылки