РакетаМоторДва
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
|---|---|
| Дизайнер | Корпорация Сьерра-Невада |
| Производитель | Девственница Галактика |
| Предшественник | РакетаМоторОдин |
| Статус | Активный |
| Гибридный двигатель | |
| Порох | Закись азота / полибутадиен с концевыми гидроксильными группами |
| Производительность | |
| Толкать | 310кН |
| Удельный импульс | 250 с (2,5 км/с) |
| Время горения | 60 секунд |
| Используется в | |
| КосмическийКорабльДва | |
РокетМоторТво ( RM2 ) [1] — семейство гибридных ракетных двигателей , разработанных для Scaled Composites SpaceShipTwo суборбитального космического самолета .
Двигатель первого поколения был разработан компанией Sierra Nevada Corporation (SNC). [2] с конца 2000-х по май 2014 года. Впервые он загорелся в полете во время испытательного запуска SpaceShipTwo в апреле 2013 года. [3] [4] Впоследствии эта конструкция двигателя прошла только два дополнительных летных испытания в 2013 и январе 2014 года. [5] SNC была субподрядчиком Scaled Composites до мая 2014 года, когда их участие в программе прекратилось после того, как Virgin Galactic решила заменить версию RocketMotorTwo от SNC, работающую на резиновом топливе HTPB , собственным гибридным двигателем собственной разработки для SpaceShipTwo. [5]
Двигатель RocketMotorTwo второго поколения представляет собой вариант более ранней базовой конструкции SNC. В 2014 году компания экспериментировала с использованием полиамидного пластикового топлива и закиси азота окислителя . [6] но в 2015 году снова переключился на использование своего оригинального топлива из полибутадиена с концевыми гидроксильными группами (HTPB) и жидкого окислителя закиси азота . [7] Двигатель второго поколения теперь производится компанией Virgin Galactic, а не SNC.
Описание
[ редактировать ]RocketMotorTwo — это гибридный ракетный двигатель, в котором используется твердое полибутадиен с концевыми гидроксильными группами (HTPB) и жидкий окислитель закиси азота , иногда называемый N 2 O / HTPB. двигателем [8] [9] - обеспечение тяги 70 000 фунтов силы (310 кН). [10] В конструкции использованы уроки, полученные при разработке гибридного ракетного двигателя SpaceShipOne . [11]
Фон
[ редактировать ]По состоянию на март 2013 г. [update]Сьерра-Невада провела более 300 испытательных пусков гибридных ракет. Компания также разработала ракетный двигатель для первого частного космического корабля, достигшего космоса, SpaceShipOne , который выиграл Ansari X-Prize в 2004 году. Сьерра-Невада также разрабатывает аналогичный гибридный двигатель — ракетный двигатель Dream Chaser . [12]
История
[ редактировать ]Сопутствующая авария в программе испытаний
[ редактировать ]26 июля 2007 года, на начальном этапе испытаний подсистем транспортного средства, во время испытания расхода топлива компанией Scaled Composites в воздушно-космическом порту Мохаве произошел взрыв . Испытание включало заполнение бака окислителя 4500 кг (9900 фунтов) закиси азота с последующим 15-секундным испытанием форсунки холодного потока. В ходе испытания не загорелся двигатель и не было задействовано твердое ракетное топливо. Трое сотрудников Scaled были убиты и трое ранены, двое в критическом состоянии и один серьезно, от летящей шрапнели , когда окислитель закиси азота самопроизвольно воспламенился и взорвался (диссоциация на компоненты N2 и O с высвобождением энергии). [13] [14]
Двигатель первого поколения
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( апрель 2013 г. ) |
Горячие наземные испытания
[ редактировать ]В период с июня 2005 года по апрель 2009 года компания Scaled Composites провела серию горячих запусков субмасштабных ракет, прежде чем выбрать полномасштабную конструкцию ракетного двигателя. [15] В новостях в начале 2009 года сообщалось, что испытания горячим огнем были «завершены» и что Spacedev (позже приобретенная Sierra Nevada Corporation ) заключила контракт с Scaled Composites на оказание помощи Scaled в разработке SS2. [16]
К декабрю 2011 года на RocketMotorTwo было проведено 21 полномасштабное огневое наземное испытание. [15] [17] [18] 20 июня 2012 года было успешно проведено первое испытание горячим огнем под управлением собственного контроллера ракетного двигателя (RMC) SpaceShipTwo. [15]
Длительные задержки летных испытаний
[ редактировать ]Несмотря на сделанные в начале 2009 года заявления о том, что летные испытания RocketMotorTwo запланированы на конец 2009 года, [16] В 2009, 2010 и 2011 годах летные испытания не проводились, а в 2012 году проводились только планирующие летные испытания с двигателем, установленным на СУ2.
В июле 2012 года компания Virgin Galactic , владелец VSS Enterprise – первого построенного космического самолета SpaceShipTwo – объявила, что RocketMotorTwo полностью квалифицирован для полета с двигателем и что программа наземных испытаний практически завершена. [19] SpaceShipTwo провел свой первый испытательный полет по планированию с полностью установленным двигателем в декабре 2012 года. [20] Дополнительные наземные испытания ракеты продолжались в марте 2013 года, пока компания готовилась к испытательным полетам с двигателем. [21]
VSS Enterprise совершила свой первый полет с двигателем 29 апреля 2013 года. [3] ознаменовав первые летные испытания RocketMotorTwo. Как и планировалось, испытание представляло собой 16-секундное горение и произошло на высоте 47 000 футов (14 000 м), вскоре после того, как «Энтерпрайз» был освобожден от самолета-носителя WhiteKnightTwo, а пилоты перепроверили данные и подтвердили стабильное управление. Система управления РМ2 открыла главный клапан окислителя и зажгла воспламенители внутри топливного картера. Горение было завершено на высоте 55 000 футов (17 000 м), и к этому моменту «Энтерпрайз» достиг сверхзвуковой скорости , достигнув скорости 1,2 Маха (1300 км/ч; 790 миль в час). После испытаний компания SNC заявила, что «зажигание ракетного двигателя прошло по плану, с ожидаемой продолжительностью горения и [и] хорошими характеристиками двигателя». [4]
2014 смена двигателя
[ редактировать ]В мае 2014 года Virgin Galactic объявила об изменении гибридного двигателя, который будет использоваться в SpaceShipTwo, и взяла разработку на себя, расторгнув контракт с Sierra Nevada и остановив все разработки ракетного двигателя первого поколения . [5]
Двигатель второго поколения
[ редактировать ]Работы по проектированию и разработке двигателя второго поколения были выполнены компанией Virgin Galactic. Работа над новой формулой гибридного двигателя началась в 2013 году, и к маю 2014 года, когда участие SNC в создании силовой установки SS2 с использованием ракетного двигателя первого поколения было прекращено, новая формула двигателя уже завершила полную продолжительность работы более 60 секунд. при наземных испытаниях на стенде для испытаний двигателей. [22]
Новая рецептура топлива
[ редактировать ]Вместо использования HTPB на резиновой основе в твердой части гибридного ракетного двигателя, в котором возникли серьезные проблемы со стабильностью двигателя при работе двигателя первого поколения продолжительностью более 20 секунд, в гибридном ракетном двигателе SS2, разработанном Virgin Galactic, теперь будет использоваться термопластичный полиамид (т.е. нейлон ) в качестве твердотопливного компонента топлива. Предполагалось, что пластиковое топливо будет иметь лучшие характеристики (по нескольким неуказанным показателям) и позволит SpaceShipTwo совершать полеты на большую высоту. [22] [23] [24]
Соответствующие модификации планера и подсистемы для поддержки нового двигателя.
[ редактировать ]Конструкция двигателя второго поколения также потребовала модификации планера SS2 для установки дополнительных баков в крыльях SpaceShipTwo — один из которых содержал метан , а другой — гелий , чтобы обеспечить правильное горение нового двигателя. [25]
Режим наземных испытаний
[ редактировать ]Несмотря на то, что Virgin Galactic провела ряд наземных испытаний нового двигателя к маю 2014 года, тогда было заявлено, что ожидается еще четыре наземных испытания двигателя на полиамидном топливе, прежде чем полетные испытания SpaceShipTwo смогут возобновиться с ракетным двигателем на новом топливе. . [24] [ нужно обновить ]
Неисправность летных испытаний PF04
[ редактировать ]31 октября 2014 года новый полиамидный состав моторного топлива был впервые использован в полете в испытательном полете №. 4 (PF04) корабля SpaceShipTwo. В 10:12 по тихоокеанскому времени у VSS Enterprise возникла неисправность, и впоследствии она распалась прямо в полете. Несчастный случай в полете привел к гибели одного летчика-испытателя и «серьезной травме плеча». [26] другому летчику-испытателю и полная потеря машины. [27] [28]
Расследование аварии показало, что «топливные баки корабля и его двигатель остались неповрежденными, что указывает на то, что взрыва не было… никаких признаков прожога, никаких признаков повреждений». [26] В то время как (NTSB) правительства США Национальный совет по безопасности на транспорте , который возглавляет расследование, опубликовал только «констатации фактов», космическая журналистка Ирен Клотц заявила более четко, что «[это] не был гибридный ракетный двигатель SpaceShipTwo, который летел... на новом виде топлива – что и стало причиной фатальной катастрофы». [26] В итоговом отчете NTSB указано, что причиной были 1) ошибка пилота и 2) неадекватная конструкция кабины и схем, что, как правило, делало определенную стрессовую ситуацию более серьезной для пилота, чем, возможно, должно было быть. [29]
Производство
[ редактировать ]Гибридный ракетный двигатель HTPB и его система клапанов окислителя были произведены на заводе SNC в Пауэе, Калифорния, совместно с Scaled Composites. В 2013 году сообщалось, что завод в Повее «в настоящее время производит двигатели как для SpaceShipTwo, так и для собственного Dream Chaser от SNC». орбитального корабля [4] SNC закрыла предприятие Poway в конце 2014 года. [ нужна ссылка ]
Гибридный ракетный двигатель из полиамида представляет собой модифицированную версию полибутадиенового варианта с другим расположением клапанов окислителя. Большая часть двигателя осталась прежней, за исключением замены топливного картриджа с резинового на пластиковый. [27]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Роб Коппингер (2009). «Корабль SpaceShipTwo компании Virgin Galactic успешно провел испытания ракетного двигателя» . Рейс Интернешнл . FlightGlobal.
- ^ Леонард Дэвид. «Virgin Galactic запускает конверт частного космического корабля в испытательных полетах» . Space.com. 10 июня 2011 г. Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ Jump up to: а б «На космическом корабле Virgin Galactic сэра Ричарда Брэнсона зажигается двигатель во время полета» . Би-би-си. 29 апреля 2013 года . Проверено 29 апреля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с Мессье, Дуг (29 апреля 2013 г.). «SNC: Да, мы зажгли эту свечу, и она сработала, детка!» . Параболическая дуга . Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с «Заявление SNC в ответ на запросы относительно инцидента Virgin Galactic SpaceShipTwo 31 октября 2014 г.» . Пресс-релиз СНК . Корпорация Сьерра-Невада. 31 октября 2014 г. Архивировано из оригинала 1 ноября 2014 г. Проверено 1 ноября 2014 г.
- ^ Дуг Мессье (24 мая 2014 г.). «Virgin Galactic приветствует RocketMotorTwo Milestone» . ПараболическаяДуга.
- ^ Джефф Фауст (14 октября 2015 г.). «SpaceShipTwo возвращается к резиновому топливу» . Космические новости.
- ^ «Движительные установки: многотопливные, экологичные и недорогие» (PDF) . Сьерра-Невада. Архивировано из оригинала (PDF) 23 марта 2014 года . Проверено 8 марта 2013 г.
- ^ «Безопасная гибридная ракета» . Обзор – Безопасность . Девственница Галактика. 2013. Архивировано из оригинала 4 марта 2013 года . Проверено 8 марта 2013 г.
- ^ «Презентация VG для инвесторов, страница 32» (PDF) . Virgingalactic.com. 29 сентября 2019 г. Архивировано из оригинала (PDF) 28 октября 2019 г. . Проверено 2 ноября 2019 г.
- ^ «SpaceShipTwo совершил первый полет на ракете» . Spaceflight101.com. 29 апреля 2013 года. Архивировано из оригинала 24 мая 2014 года . Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ «Движущие системы» . Корпорация Сьерра-Невада. Архивировано из оригинала 14 января 2013 г. Проверено 9 декабря 2012 г.
- ↑ Абдолла, Тами и Сильверстайн, Стюарт (27 июля 2007 г.). «Взрыв на испытательном полигоне убил троих» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 27 июля 2007 г.
- ^ Необычная природа взрыва чешуйчатых композитов.
- ^ Jump up to: а б с «Сводки испытаний RocketMotorTwo на горячий огонь» . Scaled.com. 9 августа 2012 года. Архивировано из оригинала 26 апреля 2012 года . Проверено 10 декабря 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Роб Коппингер (22 января 2009 г.). «Корабль SpaceShipTwo компании Virgin Galactic успешно провел испытания ракетного двигателя» . Рейс Интернешнл . FlightGlobal . Проверено 2 ноября 2014 г.
- ^ Линдси, Кларк (20 декабря 2012 г.). «Испытания ракетного двигателя SpaceShipTwo в ноябре и декабре» . Новые космические часы . Проверено 22 декабря 2012 г.
- ^ «Virgin Galactic успешно завершила летные испытания SpaceShipTwo и запуск ракетного двигателя в один и тот же день». Архивировано 28 июля 2020 г. на Wayback Machine . SpaceRef.com. 28 июня 2012 г. Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ Раддик, Грэм (11 июля 2012 г.). «Авиашоу в Фарнборо: космический корабль Брэнсона Virgin Galactic дебютировал в Великобритании» . Телеграф . Проверено 13 июля 2012 г.
- ^ «SpaceShipTwo ремни на двигателе» . НБК. 20 декабря 2012 года . Проверено 20 декабря 2012 г.
- ^ Ричард Брэнсон (5 марта 2013 г.). «Это не научная фантастика» . Virgin.com. Архивировано из оригинала 7 марта 2013 года . Проверено 5 марта 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Бойл, Алан (23 мая 2014 г.). «Virgin Galactic меняет ракетный двигатель SpaceShipTwo» . Новости Эн-Би-Си . Проверено 24 мая 2014 г.
- ^ Фауст, Джефф (24 мая 2014 г.). «Virgin Galactic меняет топливо, готовясь к следующему этапу испытательных полетов» . Журнал НьюКосмос . Проверено 25 мая 2014 г.
- ^ Jump up to: а б «Новое топливо для ускорения космического корабля номер два» . Авиационная неделя . 24 мая 2014 г. Проверено 27 мая 2014 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Мессье, Дуг (30 июня 2014 г.). «WhiteKnightTwo сегодня в воздухе над Мохаве» . Параболическая дуга . Проверено 2 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с Клотц, Ирен (3 ноября 2014 г.). «Ракетный двигатель SpaceShipTwo не стал причиной фатальной катастрофы» . Новости Дискавери . Проверено 3 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Пресс-конференция аэрокосмического порта Мохаве 31 октября 2014 г., в 14:00 по тихоокеанскому времени - с участием: космодрома, управления шерифа, пожарной охраны округа, Scaled Composites, Virgin Galactic.
- ^ Ральф Эллис; Челси Дж. Картер; Джейсон Ханна; Брэд Пешанец (1 ноября 2014 г.). «Расследование инцидента с космическим самолетом» . WIBW 13 Новости Канзаса. Архивировано из оригинала 2 ноября 2014 года . Проверено 2 ноября 2014 г.
- ^ «Отчет об аэрокосмическом происшествии: разрушение во время испытательного полета масштабированных композитов SpaceShipTwo, N339SS возле сухого озера Кён, Калифорния, 31 октября 2014 г.» (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте. 28 июля 2015 года . Проверено 20 ноября 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
Невоенные суборбитальные ракетные двигатели и двигатели, летавшие |
|---|
