stringtranslate.com

Аэроджет LR87

LR87 — американский жидкостный ракетный двигатель, используемый на первых ступенях межконтинентальных баллистических ракет и ракет-носителей «Титан» . [1] Состоящий из сдвоенных двигателей с отдельными камерами сгорания и турбонасосным оборудованием, [2] он считается единым агрегатом и никогда не использовался как двигатель с одной камерой сгорания и не предназначен для этого. LR87 впервые поднялся в воздух в 1959 году. [1]

LR87 был разработан в конце 1950-х годов компанией Aerojet . [3] : 82,319  Это был первый серийный ракетный двигатель, способный (в различных моделях) сжигать три наиболее распространенные комбинации жидкого ракетного топлива: жидкий кислород / РП-1 , четырехокись азота (НТО) / аэрозин 50 (50:50). смесь по массе гидразина и НДМГ ) и жидкий кислород/ жидкий водород . [4] Двигатель работал по открытому газогенераторному циклу и имел камеру сгорания с регенеративным охлаждением. Для каждого узла камеры тяги одна высокоскоростная турбина приводила в действие низкоскоростные центробежные насосы топлива и окислителя через зубчатую передачу, конфигурация, разработанная для обеспечения высокой эффективности турбонасоса. Это снизило расход топлива в газогенераторе и улучшило удельный импульс. [3] : 380-385  LR87 послужил образцом для LR-91 , который использовался во второй ступени ракеты «Титан». [5]

LR87 представлял собой двигатель фиксированной тяги, который нельзя было дросселировать или перезапускать в полете. LR87 в гиперголической конфигурации развивал тягу примерно 1900 килоньютонов (430 000 фунтов). [1] Ранние двигатели LR87, использовавшиеся на Титане I, сжигали RP-1 и жидкий кислород. [6] [1] Поскольку жидкий кислород криогенен , его нельзя было хранить в ракете в течение длительного периода времени, и его необходимо было загрузить перед запуском ракеты. Для Titan II двигатель был переоборудован для использования аэрозина 50 и тетраоксида азота, которые являются гиперголическими и могут храниться при комнатной температуре. Это позволило ракетам Titan II оставаться полностью заправленными и готовыми к запуску в кратчайшие сроки. [1]

Для Titan III и IV , которые были более крупными и мощными космическими ракетами-носителями, LR87 был дополнительно модифицирован. Соотношение тяги и площади сопла постепенно увеличивалось, что требовало более тяжелых турбонасосов, труб и других деталей. [3] : 384 

Варианты

ЛР87-3

Используемый на «Титане I» LR87-3 сжигал жидкий кислород и РП-1. [4] После закрытия ракетной программы «Титан» эти двигатели больше не использовались. [ нужна ссылка ] LR87-3 также эксплуатировался с NTO/Aerozine 50 и проходил наземные испытания с LOX/H2 (с новым топливным насосом), что делало его одним из очень немногих двигателей, работавших на трех различных комбинациях топлива. [3] : 383 

ЛР87-5

Вместо жидкого кислорода и РП-1 на «Титане II» использовался четырехокись азота и аэрозин 50 . Это изменение было сделано для удобства хранения по требованию ВВС США. [3] : 381  Двигатель в целом был легче и проще своего предшественника, отчасти из-за использования гипергольного топлива, не нуждающегося в независимой системе зажигания. Двигатели также имели более простое управление, твердотопливные картриджи для запуска турбонасосов, упрощенные форсунки и автогенную наддувку , заменившую тяжелые баки с холодным газообразным гелием. Вместо этого топливный бак герметизировался за счет богатых горючим выхлопов газогенератора, а бак окислителя с НТО испарялся в теплообменнике за счет выхлопов турбины. [3] : 383 

Начиная с 1984 года ракеты «Титан II» были выведены из эксплуатации и стали доступны в качестве ракет-носителей. Их двигатели были модифицированы для этого использования. [3] : 383 

ЛР87-7

LR87-5 был адаптирован под нужды программы Gemini . В LR87-7 были добавлены функции резервирования и безопасности для сертификации по требованиям человека . [3] : 381  Характеристики были аналогичны предыдущей версии, только давление в камере и тяга сопла были уменьшены для соответствия требованиям человеческого рейтинга. Эта версия использовалась только на Titan II GLV .

ЛР87-9

Используется на Титанах IIIA , IIIB и IIIC . [7]

ЛР87-11/ЛР-87-11А

Используется на Титанах 24B, 34B, IIIBS, IIID, 34D , 34D7, IIIE . LR-87-11A использовался на Titan IV A/B. [ нужна цитата ]

ЛР87 ЛХ2

Модифицирован для сжигания жидкого кислорода и жидкого водорода. Развитие совпало с другими вариантами конца 1950-х годов. По сравнению с -3 он имел ряд изменений, связанных с использованием более легкого и холодного жидкого водорода. [3] : 383  Топливные форсунки были существенно модифицированы, а насос РП-1 был заменен специально разработанным одноступенчатым водородным насосом. Разработанный в 1958–1961 годах, в общей сложности было проведено 52 статических испытания без серьезных проблем. Компания Aerojet приняла участие в выборе нового двигателя для второй ступени Saturn IB и Saturn V. Хотя LR87 LH2 был лучшим по 10 из 11 критериев, НАСА выбрало J-2 компании Rocketdyne . Извлеченные уроки были использованы при разработке Aerojet M-1 . [8] Он был построен только с 1 камерой. [ нужна цитата ]

LR87 / Алюмазин

LR87 также тестировался с загущенным топливом из тетроксида динитрогена/алюмизина. [9] [10] Хотя более ранние испытания LR87 были прекращены из-за нестабильности горения и ограничений финансирования, разработка гелеобразного топлива и окислителей продолжала производить топливо для двигателей, используемых в настоящее время в космосе. [11]

Сравнение двигателей

  1. ^ Межконтинентальная баллистическая ракета; Запуск орбитального Титана II, 1968 год.
  2. ^ ab На камеру тяги; два установлены вместе на каждом Титане.
  3. ^ abcd в вакууме
  4. ^ abc На уровне моря
  5. ^ Высота вверху турбонасосного узла; 3,84 м до вершины опорного сооружения.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdef "Жидкостная ракета Aerojet-General LR87" . Национальный музей ВВС США . Архивировано из оригинала 25 декабря 2010 г. Проверено 25 декабря 2010 г.
  2. ^ ab "LR87-5". Астронавтикс . Архивировано из оригинала 5 августа 2014 года . Проверено 6 января 2015 г.
  3. ^ abcdefghi Саттон, Джордж П. (2006). История жидкостных ракетных двигателей. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 1-56347-649-5. OCLC  63680957 . Проверено 22 августа 2021 г.
  4. ^ аб "LR87". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 22 августа 2021 г. Проверено 22 августа 2021 г.
  5. ^ "LR91". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 22 августа 2021 г. Проверено 22 августа 2021 г.
  6. ^ "Титан I". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 23 апреля 2021 г. Проверено 21 августа 2021 г.
  7. ^ Брюгге, Норберт. «Титан III/IV Движение». B14643.de . Норберт Брюгге. Архивировано из оригинала 12 сентября 2017 года . Проверено 20 июня 2017 г.
  8. ^ ab "LR87 LH2". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 27 августа 2021 г. Проверено 27 августа 2021 г.
  9. ^ "LR87 Алюмазин" . Проверено 29 октября 2022 г.
  10. ^ «Гелеобразный состав тетроксида динитрогена» . Проверено 29 октября 2022 г.
  11. ^ «Комплексное исследование загущенного топлива» . Проверено 29 октября 2022 г.
  12. ^ "LR87-3". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 27 августа 2021 г. Проверено 27 августа 2021 г.
  13. ^ "LR87-7". Астронавтикс . Архивировано из оригинала 8 марта 2016 года . Проверено 20 апреля 2016 г.
  14. ^ "LR87-9". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 27 августа 2021 г. Проверено 27 августа 2021 г.
  15. ^ "LR87-11". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 27 августа 2021 г. Проверено 27 августа 2021 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме LR87 (ракетный двигатель) .