J-2X

Жидкостный ракетный двигатель

J -2X — это жидкотопливный криогенный ракетный двигатель , который планировалось использовать на ракетах Ares программы NASA Constellation , а позднее и Space Launch System . Созданный в США компанией Aerojet Rocketdyne (ранее Pratt & Whitney Rocketdyne ), J-2X сжигает криогенные жидкие водород и жидкий кислород в качестве топлива, при этом каждый двигатель выдает 1307 кН (294 000 фунт _-сил ) тяги в вакууме при удельном импульсе ( I _sp ) 448 секунд (4,39 км/с). ^[2] Масса двигателя составляет приблизительно 2470 кг (5450 фунтов), что значительно тяжелее его предшественников. ^[2]

J-2X должен был быть основан на J-2 , используемом на ступенях S-II и S-IVB ракет Saturn , используемых во время программы Apollo , но поскольку требуемая тяга для Ares I увеличилась из-за проблем с весом, он стал проектом с чистого листа. Он был введен в разработку в 2007 году как часть ныне отмененной программы Constellation . ^[2] Первоначально планировавшийся для использования на верхних ступенях ракет Ares I и Ares V , J-2X позже был предназначен для использования в ступени Earth Departure Stage системы космического запуска Block 2 , преемника программы Constellation. Двигатель должен быть более эффективным и простым в сборке, чем его предок J-2, и стоить меньше, чем двигатель RS-25 . ^[1] Отличия нового двигателя включают в себя удаление бериллия , центробежный турбонасос вместо осевого турбонасоса J-2, различные степени расширения камеры и сопла, камеру сгорания с канальными стенками вместо камеры сгорания со сварными трубами J-2, перепроектирование всей электроники, газогенератор и сверхзвуковой главный инжектор на основе RS-68 , ^[3] и использование методов соединения 21-го века. ^{[2] [4]}

Тестирование

16 июля 2007 года НАСА официально объявило о присуждении Pratt & Whitney Rocketdyne (PWR) контракта на сумму 1,2 миллиарда долларов «на проектирование, разработку, тестирование и оценку двигателя J-2X» ^[5] и начало строительство нового испытательного стенда для высотных испытаний двигателей J-2X в Космическом центре имени Стенниса 23 августа 2007 года ^[6]

Испытания компонентов проводились в период с декабря 2007 года по май 2008 года, при этом девять испытаний компонентов двигателя J-2 были проведены в SSC в рамках подготовки к проектированию двигателя J-2X. ^[7] А 8 сентября 2008 года PWR объявила об успешном испытании первоначальной конструкции газогенератора J-2X. ^[8] О завершении второго раунда успешных испытаний газогенератора было объявлено 21 сентября 2010 года. ^[9]

Начиная с 2011 года, весь двигатель J-2X, созданный на основе старых и новых конструкций, прошел огневые испытания.

• Июнь 2011 г.: Первое огневое испытание. ^[10]
• Ноябрь 2011 г.: испытательный запуск продолжительностью 499,97 секунд. ^[11]
• Июнь 2012 г.: испытательный запуск продолжительностью 1150 секунд, в ходе которого J-2X увеличивал и уменьшал обороты. ^[12]
• Июль 2012 г.: Тестовый запуск продолжительностью 1350 секунд ( 22+1 ⁄ 2 минуты). ^[13]
• Декабрь 2012 г.: Финальные огневые испытания силовой установки. ^[14]
• Февраль 2013: Начались испытания двигателя 10002 на испытательном стенде А2 в течение 6 тестов. ^[15]
• Июнь 2013 г.: Двигатель 10002 перемещен на испытательный стенд А1 для проведения еще 7 испытаний. ^[16]
• Сентябрь 2013 г.: Финальные огневые испытания двигателя 10002. ^[17]
• Ноябрь 2013: Начало испытаний двигателя 10003. ^[16]

• 
  Концептуальное изображение двигателя J-2X.
• 
  Испытание газогенератора «рабочей лошадки» двигателя J-2X.
• 
  Испытание сопел Cold Flow для программы J2X.
• 
  Испытания J-2X проходят в Космическом центре имени Джона К. Стенниса в округе Хэнкок, штат Миссисипи .

Статус программы

В октябре 2013 года сообщалось, что работа над J-2X будет приостановлена ​​после завершения опытно-конструкторских испытаний в 2014 году из-за ограничений финансирования, ожидаемой отложенной потребности в возможностях двигателя для пилотируемых миссий на Марс и выбора ^[18] разведывательной верхней ступени с двигателем RL10 для SLS. ^[19]

В сентябре 2022 года компоненты J-2X были выставлены на аукцион GSA Auctions, что, вероятно, подтвердило отмену программы. ^[20]

Смотрите также

• двигатель HG-3
• М-1 (ракетный двигатель)

Ссылки

1. "J-2X Engine". Aerojet Rocketdyne. Архивировано из оригинала 12 января 2014 года . Получено 9 января 2014 года .
2. Марк Уэйд (17 ноября 2011 г.). "J-2X". Энциклопедия астронавтики. Архивировано из оригинала 12 декабря 2011 г.
3. «Двигатель верхней ступени J-2X: от проектирования до оборудования. Томас Берд, заместитель руководителя, элемент двигателя верхней ступени J-2X, офис проектов Ares, Центр космических полетов им. Маршалла, Хантсвилл, штат Алабама, 35812» (PDF) .
4. Уильям Д. Грин (4 июня 2012 г.). «J-2X Extra: What's in a Name?». NASA. Архивировано из оригинала 9 ноября 2010 г. Получено 11 июня 2012 г.
5. "NASA заключает контракт на поставку двигателя верхней ступени для ракет Ares". NASA. 16 июля 2007 г. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 17 июля 2007 г.
6. "NASA's Stennis Space Center Marks New Chapter in Space Exploration". NASA. 23 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 г. Получено 26 февраля 2012 г.
7. "NASA Successfully Completes First Series of Ares Engine Tests". NASA. 8 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 6 апреля 2012 г. Получено 26 февраля 2012 г.
8. "Pratt & Whitney Rocketdyne завершила успешное испытание газогенератора J-2X". Pratt & Whitney Rocketdyne. 8 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 9 августа 2009 г.
9. "Pratt & Whitney Rocketdyne Completes Latest Round of Tests on J-2X Gas Generator" (пресс-релиз). Pratt & Whitney Rocketdyne. 21 сентября 2010 г. Получено 10 декабря 2022 г.
10. Морринг, Фрэнк. "First J-2X Hot-Fire Test Could Come Next Week" . Aviation Week . Архивировано из оригинала 28 октября 2020 г. . Получено 19 июня 2011 г. .
11. "NASA Test Fires Engine for Giant New Rocket". Space.com. 9 ноября 2011 г. Получено 26 февраля 2012 г.
12. "NASA Surpasses Test Facility Record with J-2X Powerpack Test". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 8 июня 2012 г. Получено 10 июня 2012 г.
13. «Лето рекордов по испытанию двигателей». Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 26 июня 2012 г. Получено 26 июня 2012 г.
14. "Beating Heart of J-2X Engine Finishes Year of Successful Testing". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 13 декабря 2012 г. Архивировано из оригинала 17 декабря 2012 г. Получено 14 декабря 2012 г.
15. "NASA Set for New Round Of J-2X Testing at Stennis Space Center". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 11 февраля 2013 г. Получено 6 февраля 2014 г.
16. "J-2X Progress: November 2013 Update". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 15 ноября 2013 г. Получено 6 февраля 2014 г.
17. "One Final Test for J-2X Engine No. 10002". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 5 сентября 2013 г. Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. Получено 6 февраля 2014 г.
18. Бергин, Крис (12 октября 2014 г.). «NASA готовит рабочую лошадку Exploration Upper Stage для SLS». NASASpaceflight.com . Получено 8 ноября 2014 г.
19. "Двигатель NASA J-2X будет законсервирован после испытаний". Журнал Aviation Week and Space Technology. 4 октября 2013 г. Архивировано из оригинала 2 ноября 2013 г. Получено 29 октября 2013 г.
20. "ГРУППА 1 КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ СБОРКИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ J2X" . Получено 12 сентября 2022 г. .