Графитно-эпоксидный двигатель
 Твердотопливный ракетный двигатель GEM 40 готовится к интеграции с ракетой-носителем Delta II | |
| Производитель |
|
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Используется на | |
| Связанные этапы | |
| Сопоставимый | |
| История запуска | |
| Статус | Активный |
| Первый полет | 26 ноября 1990 г. |
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 HTPB , связанного с композитного топлива на основе перхлората аммония . GEM производится компанией Northrop Grumman Space Systems . [ 1 ] Ускорители GEM используются на Atlas V и ранее использовались на Delta II , Delta III и Delta IV ракетах-носителях . Новый вариант, GEM 63XL, совершил полет в составе ракеты-носителя Vulcan Centaur 8 января 2024 года. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Варианты
[ редактировать ]Активный
[ редактировать ]ДРАГОЦЕННЫЙ 63
[ редактировать ]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
[ редактировать ]GEM 63XL, разработанный Northrop Grumman, представляет собой расширенную версию GEM 63, примерно на 73 дюйма (190 см) длиннее, чем его предшественник. [ 7 ] Вес каждого составляет примерно 117 000 фунтов (53 метрических тонны). [ 8 ] Впервые запущенный в 2020 году, он используется на ракете-носителе Vulcan , начиная с первого запуска 8 января 2024 года. [ 4 ] [ 9 ] [ 10 ] В зависимости от потребностей заказчика на одном ядре Vulcan будет установлено до 6 ускорителей. [ 11 ] В настоящее время он используется на ракете Vulcan Centaur. [ 2 ]
оснащенный соплом вектора тяги Вариант GEM 63XLT, , находился в стадии разработки для отмененной ракеты-носителя OmegA . [ 12 ]
Ушедший на пенсию
[ редактировать ]ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ 40
[ редактировать ]
GEM 40 представлял собой твердотопливный ракетный двигатель диаметром 40,4 дюйма (1030 мм), разработанный для Delta II ракеты-носителя серии 7000, начиная с 1987 года компанией Hercules . [ 13 ] Его первый полет состоялся в 1990 году в рамках миссии USA-66. [ 14 ] когда на пусковой установке Delta II 7925 использовалось 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. [ 13 ] [ 15 ] 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. [ 16 ] Вариант с соплом с изменяемым вектором тяги GEM 40VN был разработан для обороны наземного базирования программы противоракетной . [ 1 ]
Неудачи
[ редактировать ]5 августа 1995 года GEM 40 с воздушным освещением не смог отделиться от 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. [ 17 ]
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. [ 17 ]
ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕРА 46
[ редактировать ]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 двигателей Delta III, GEM 46 (без TVC) [ 16 ] были использованы на Delta II для создания Delta II Heavy, которую можно было запускать только с модифицированной площадки на базе ВВС на мысе Канаверал , SLC-17B . [ 18 ] И Delta III, и Delta II Heavy использовали девять GEM 46, шесть из которых загорелись на земле, а три - с воздушным. [ 19 ]
Неудачи
[ редактировать ]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 для компенсации, израсходовав запас гидравлической жидкости до сгорания. Затем сопла застряли в положении, при котором ракета перевернулась, что привело к срабатыванию функции самоуничтожения транспортного средства через 70 секунд после зажигания. [ 20 ] [ 21 ]
ДРАГОЦЕННЫЙ 60
[ редактировать ]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. [ 16 ] Разработанный для программы EELV , его первый полет состоялся 20 ноября 2002 года, ускорив первый запуск Delta IV. [ 22 ] Пусковые установки Delta IV Medium+ оснащались двумя или четырьмя GEM 60. [ 23 ] Дополнительные характеристики твердотопливных ракетных двигателей позволили вариантам Delta IV Medium+ разместить вторую ступень большего размера. Двигатель был снят с эксплуатации в 2019 году после окончательного запуска Delta IV Medium. [ 24 ] За время своего существования было запущено 64 ускорителя GEM 60; провалов не было. [ 24 ]
ДРАГОЦЕННЫЙ 63
[ редактировать ]Он используется на Atlas V. ракете
ДРАГОЦЕННЫЙ 63XL
[ редактировать ]Используется на ракете Вулкан Кентавр .
ДРАГОЦЕННЫЙ 63XLT
[ редактировать ]Его планируется использовать на Northrop Grumman компании ракете Omega .
Сравнение версий
[ редактировать ]Данные из каталога Northrop Grumman. [ 25 ]
| Имя | Приложение | Длина | Диаметр | Масса | Толкать | Удельный импульс ( сек. ) | Время горения ( сек. ) | Порох | Первый полет | Последний полет | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Валовой | Порох | ||||||||||
| ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ 40 | Дельта II | 12,96 м (510 дюймов) | 1,03 м (40,4 дюйма) | 13005 кг (28671 фунт) | 11767 кг (25942 фунта) | 499 кН (112 200 фунтов силы) |
|
63 | АП / HTPB / Ал | 26 ноября 1990 г. | 15 сентября 2018 г. |
| ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕРА 46 | Дельта II , Дельта III | 14,7 м (580 дюймов) | 1,15 м (45,1 дюйма) | 19 140 кг (42 196 фунтов) | 16 860 кг (37 180 фунтов) | 601 кН (135 200 фунтов силы) |
|
77 | 26 августа 1998 г. | 10 сентября 2011 г. | |
| ДРАГОЦЕННЫЙ 60 | Дельта IV | 13,2 м (518 дюймов) | 1,5 м (60 дюймов) | 33 638 кг (74 158 фунтов) | 29 697 кг (65 471 фунт) | 879 кН (197 500 фунтов силы) | СЛ : 245 | 91 | 20 ноября 2002 г. | 22 августа 2019 г. | |
| ДРАГОЦЕННЫЙ 63 | Atlas V | 20,1 м (792 дюйма) | 1,61 м (63,2 дюйма) | 49300 кг (108600 фунтов) | 44 200 кг (97 500 фунтов) | 1663 кН (373 800 фунтов силы) | вак : 279 | 94 | 13 ноября 2020 г. | — | |
| ДРАГОЦЕННЫЙ 63XL | Вулкан Кентавр | 22 м (865 дюймов) | 53 400 кг (117 700 фунтов) | 48000 кг (105800 фунтов) | 2026 кН (455 400 фунтов силы) | вакуум : 280 | 84 | 8 января 2024 г. | — | ||
Галерея
[ редактировать ]-
Двигатель GEM 46 перед соединением с Delta II 7925H. -
Техники готовят ракету-носитель GEM 46 -
Ракета-носитель GEM 40 буксируется на комплекс интеграции -
Delta IV M+ (4,2) стартует с двумя ускорителями GEM 60. -
Delta II 7920H запускает 9 ускорителей GEM 46. -
Atlas V 541 взлетает с четырьмя ускорителями GEM 63
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Возможности Northrop Grumman GEM» . Нортроп Грумман . Архивировано из оригинала 3 февраля 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Белам, Мартин (08 января 2024 г.). «Запуск NASA Peregrine 1: ракета Vulcan Centaur с лунным кораблем НАСА стартует во Флориде – текущие обновления» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 08 января 2024 г.
- ^ «ULA прокладывает путь к первым летным испытаниям вулкана» . www.ulalaunch.com . Проверено 21 декабря 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Фауст, Джефф (13 июля 2023 г.). «Модификации «Кентавра» отодвигают первый запуск Вулкана на четвертый квартал» . Космические новости . Проверено 2 августа 2023 г.
- ^ «НРОЛ-101» . www.nro.gov . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 9 мая 2022 г.
- ^ Тори Бруно [@torybruno] (3 апреля 2018 г.). «Более высокая производительность. Почти половина стоимости» ( Tweet ) – через Twitter .
- ^ «Обновления GEM 63» . Нортроп Грумман . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ «Первый запуск ракеты «Вулкан» — с каждым днем умнее 297» . Умнее с каждым днем . Ютуб . Проверено 5 мая 2024 г.
- ^ «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 ) - ^ Кларк, Стивен (22 сентября 2015 г.). «Орбитальный АТК превосходит Aerojet» . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 23 сентября 2015 г.
- ^ «Вулкан» . www.ulalaunch.com . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ Нортроп Грумман [@northropgrumman] (21 ноября 2019 г.). «Мы начали наматывать нашу первую машину GEM 63XLT!» ( Твиттер ) . Проверено 9 мая 2022 г. - через Twitter .
- ^ Перейти обратно: а б 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.
- ^ Макдауэлл, Джонатан (7 мая 2022 г.). «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Архивировано из оригинала 7 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ «Среда-носитель: твердотопливные ракетные двигатели» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 24 июля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Каталог продукции АТК» (PDF) . АТК . Архивировано из оригинала (PDF) 30 июля 2018 года . Проверено 24 июля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кайл, Эд (02 декабря 2012 г.). «Дельта 2 продуктивных года» . Отчет о космическом запуске . Архивировано из оригинала 21 марта 2022 г. Проверено 24 июля 2014 г.
- ^ Грэм, Уильям (2 июля 2014 г.). «ULA Delta II успешно вывела ОСО-2 на орбиту» . NASASpaceflight.com . Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 22 июля 2014 г.
- ^ «Каталог двигательной продукции GEM MOTOR SERIES pdf» (PDF) .
- ^ «Boeing определяет причину отказа Delta III и прогнозирует своевременное возвращение в полет» . МедиаРум . Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ Фернисс, Тим (1 сентября 1998 г.). «Боинг Дельта III взорвался во время первого полета» . FlightGlobal . Архивировано из оригинала 7 мая 2022 г. Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ 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.
- ^ «Дельта IV Средний+ (4,2)» . Космический полет 101 . Проверено 24 июля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б 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.
- ^ «Каталог двигательной продукции серии двигателей GEM» (PDF) . Нортроп Грумман. Архивировано из оригинала (PDF) 9 мая 2022 года.
| Жидкость топливо |
|  | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Твердый топливо |
| |||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||