Звезда (ракетная ступень)
Star ракет - — семейство американских твердотопливных ракетных двигателей, первоначально разработанных компанией Thiokol носителей и используемых во многих космических двигателях и ступенях . Они используются почти исключительно в качестве разгонного блока, часто как апогейный кик-мотор .
Три ступени Star 37 и одна ступень Star 48 были запущены по траекториям отхода от Солнца ; достаточно быстро, чтобы покинуть орбиту Солнца и выйти в межзвездное пространство, где, если не считать низкой вероятности столкновения с обломками, они пройдут мимо других звезд в галактике Млечный Путь и потенциально останутся нетронутыми в течение миллионов лет.
Звезда 24
[ редактировать ]Star 24 (TE-M-604) — твердотопливный двигатель с апогеем , впервые сертифицированный в 1973 году. [ 1 ] Он сжигает полибутадиен с концевыми карбоксильными группами (CTPB), содержащий 86% твердых веществ. [ сломанный якорь ] Композиционное топливо на основе. [ 1 ] [ 2 ]
- Семейство Тиокол Стар-24 [ 1 ]
| Имя (Тиокол#) | Масса (кг) | Проп. массовая фракция. | Опора. | Корпус | Тяга, вакуум. (кН) | Имп. | Сжечь(а) | Диам. (м) | Длина (м) | Примечание | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Общий | Пустой | Опора. | Спец. , я сп (с) | К. (кНс) | |||||||||
| Звезда-24 (ТЭ-М-604) | 218.2 | 18.33 | 199.9 | 0.92 | Твердый | Титан | ? | 282.9 | 560.5 | 29.6 | 0.62 | 1.03 | |
| Звезда-24С (ТЭ-М-604-4) | 239.3 | 19.73 | 219.5 | 0.92 | Твердый | Титан | ? | 282.3 | 613.9 | 28.0 | 0.62 | 1.07 | |
Звезда 27
[ редактировать ] Кик-мотор Стар-27 с насадкой для IBEX | |
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
|---|---|
| Твердотопливный двигатель | |
Star 27 — это мощный мотор с апогеем, где цифра 27 обозначает приблизительный диаметр сцены в дюймах. [ 3 ] Он сжигает композитное топливо на основе HTPB со средней скоростью эрозии 0,0011 дюйма в секунду (0,028 мм/с). [ 4 ] [ 3 ] При использовании на ракете воздушного базирования «Пегас» полезная нагрузка ракеты способна покинуть околоземную орбиту. [ 3 ]
Версия Star 27, получившая обозначение Star 27H. [ 5 ] использовался при запуске космического корабля IBEX . [ 6 ] Космический корабль сам по себе имел массу 105 кг, а вместе с двигателем «Звезда 27» — 462 кг. [ 6 ] Звезда 27H помогла ей выйти на более высокую орбиту за пределами магнитосферы Земли. [ 6 ]
Звезда 37
[ редактировать ] ТЭ-М-364 | |
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
|---|---|
| Дата | 1963-настоящее время |
| Производитель | Тиокол |
| Приложение | Разгонный блок/ космического корабля Двигательная установка |
| Предшественник | Звезда 27 |
| Преемник | Звезда 48 |
| Статус | Активный |
| Твердотопливный двигатель | |
| Конфигурация | |
| Камера | 1 |
| Производительность | |
| Тяга, вакуум | 33,600 кН (7554 фунта-силы) |
| Удельный импульс , вакуум | (161 512 Н•с/кг) |
| Размеры | |
| Длина | 2,27 м (7,44 фута) |
| Диаметр | 0,66 м (2,16 футов) |
| Пустая масса | 113 кг (249 фунтов) |
| Используется в | |
| Тор (семейство ракет) , Дельта (семейство ракет) , разгонный блок | |
Star 37 впервые был использован в качестве двигателя для верхней ступени Thor-Burner в 1965 году. В Burner I использовался двигатель Thiokol FW-4 (TE 364-1), а в Burner 2 использовался двигатель Thiokol (TE-M-364-2). ). [ 7 ]
Обозначение «-37» относится к приблизительному диаметру топливного кожуха в дюймах; Тиокол также производил другие двигатели, такие как Звезда-40 и Звезда-48 . Внутри компании Тиокол имел обозначение TE-M-364 для ранних версий, TE-M-714 для более поздних и TE-M-783 для специальной модели HTPB , используемой для запусков FLTSATCOM.
Подтипам присваивается один или несколько буквенных суффиксов после номера диаметра или конечное число (т. е. «-2») после внутреннего обозначения. Неудивительно, что приставка «Т» означает «Тиокол», а следующая за ним буква относится к подразделению компании, разработавшему ракетный двигатель. В данном случае «М» относится к подразделению Magna, UT. «E» относится к подразделению Элктона, Мэриленд.
Ракетный двигатель Star 37FM был разработан и сертифицирован для использования в качестве двигателя апогея на FLTSATCOM. Мотор является заменой снятого с производства Star 37E Delta. В сборе сопла используется трехмерное углеродно-углеродное горло и углеродно -фенольный выходной конус. Максимальный вес топлива составляет 2350 фунтов (1070 кг), а двигатель сертифицирован для разгрузки топлива до 2257 фунтов (1024 кг).
Версия Star 37 со стабилизацией вращения или вектором тяги используется в качестве последней ступени Minotaur V. ракеты-носителя [ 8 ] [ 9 ]
В двигательных модулях Pioneer 10 и 11 , а также Voyager 1 и 2 использовались двигатели Star 37E; каждый из них сейчас находится на той же межзвездной траектории, что и его зонд-компаньон , и собирается покинуть Солнечную систему (за исключением ступени «Пионер-11», которая, как полагают, осталась на солнечной орбите). [ 10 ] ).
| Имя (Тиокол#) | Масса (кг) | Проп. массовая фракция. | Опора. | Корпус | Тяга, вакуум. (кН) | Имп. | Сжечь(а) | Диам. (м) | Длина (м) | Примечание | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Общий | Пустой | Опора. | Спец. , я сп (с) | К. (кНс) | |||||||||
| Звезда-37 (ТЭ-М-364-1) | 621.2 | 62.7 | 558.4 | 0.899 | Твердый | ? | 43.50 | 260.0 | 1584.46 | 42 | 0.93 | 0.80 | |
| Звезда-37Б (ТЭ-М-364-2) | 718.4 | 64.7 | 653.7 | 0.910 | Твердый | ? | ? | 291.0 | 1858.91 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37С (ТЭ-М-364-18) | 1047.5 | 82.8 | 964.7 | 0.921 | Твердый | ? | ? | 285.5 | 2707.19 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37Д (ТЭ-М-364-3) | 718.4 | 64.7 | 653.7 | 0.910 | Твердый | ? | ? | 266.0 | 1858.91 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37Э (ТЭ-М-364-4) | 1122.7 | 83.1 | 1039.6 | 0.926 | Твердый | ? | ? | 283.6 | 2910.03 | ? | 0.93 | ? | Снято с производства |
| Звезда-37Ф (ТЭ-М-364-19) | 934.1 | 67.3 | 866.8 | 0.928 | Твердый | ? | ? | 286.0 | 2444.46 | ? | 0.93 | ? | Снято с производства |
| Звезда-37ФМ (ТЭ-М-783) | 1147.4 | 81.5 | 1065.9 | 0.929 | ПВТПБ | Титан | 47.26 | 289.8 | 3051.35 | 63 | 0.93 | 1.69 | Разработан и сертифицирован для использования в качестве апогейного двигателя на FLTSATCOM. |
| Звезда-37Г (ТЭ-М-364-11) | 1152.4 | 86.4 | 1065.9 | 0.925 | Твердый | ? | ? | 289.9 | 2988.36 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37Н (ТЭ-М-364-14) | 622.9 | 63.5 | 559.3 | 0.898 | Твердый | ? | ? | 290.0 | 1590.24 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37С (ТЭ-М-364-15) | 711.4 | 53.4 | 658.0 | 0.925 | Твердый | ? | ? | 287.3 | 1872.43 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37Х (ТЭ-М-714-1) | 1150.0 | 82.8 | 1067.2 | 0.928 | Твердый | Титан | 51.10 | 295.6 | 3047.69 | 60 | 0.93 | ? | |
| Звезда-37ХЕ (ТЭ-М-714-4) | ? | ? | ? | ? | Твердый | Титан | ? | ? | ? | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37ХФ (ТЭ-М-714-6) | 953.2 | 67.7 | 885.4 | 0.929 | Твердый | Титан | ? | 290.0 | 2542.03 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37ХФ (ТЭ-М-714-8) | 882.5 | 67.1 | 815.4 | 0.924 | Твердый | Титан | ? | 291.1 | 2342.74 | ? | 0.93 | ? | |
| Звезда-37ХФП (ТЭ-М-714-17/18) | 955.3 | 71.7 | 883.6 | 0.925 | ПВТПБ | Титан | 38.03 | 290.0 | 2537.49 | 67 | 0.93 | 1.50 | Квалифицируется как двигатель вывода на орбиту спутника глобального позиционирования (GPS) компании Boeing и как двигатель апогея для спутника RCA SATCOM Ku-диапазона. |
| Звезда-37Y (ТЭ-М-714-2) | 1152.1 | 80.6 | 1071.4 | 0.930 | Твердый | Титан | ? | 297.0 | 3118.20 | ? | 0.93 | ? | |
Звезда 48
[ редактировать ] Ракетный двигатель Звезда-48Б | |
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
|---|---|
| Дата | 1982-настоящее время |
| Производитель | Тиокол |
| Предшественник | Звезда 37 |
| Твердотопливный двигатель | |
Star 48 — это тип твердотопливного ракетного двигателя, разработанный в первую очередь компанией Thiokol Propulsion , которая была приобретена Orbital ATK в 2001 году. [ 11 ] В 2018 году Orbital ATK в свою очередь была приобретена компанией Northrop Grumman .
Обозначение «48» относится к приблизительному диаметру топливного кожуха в дюймах; Thiokol также производил другие двигатели, такие как Star 37 и Star 30. Внутреннее обозначение Thiokol было TE-M-711 для ранних версий и TE-M-799 для более поздних. Подтипам присваивается один или несколько буквенных суффиксов после номера диаметра или конечное число (т. е. «-2») после внутреннего обозначения. Префикс «Т» означает «Тиокол», а следующая буква относится к подразделению компании, разработавшему ракетный двигатель. В данном случае «E» относится к подразделению Элктона, Мэриленд, а «M» означает двигатель.
Чаще всего Star 48 использовался в качестве последней ступени ракеты-носителя Delta II . Другие пусковые установки, такие как ULA, также Atlas 551 имеют двигатель, но с более низкой частотой. На борту космического корабля "Шаттл" вся ступень (двигатель плюс аксессуары) называлась модулем помощи при полезной нагрузке (PAM), поскольку "Шаттл" мог выводить спутники только на низкую околоземную орбиту . Поскольку геостационарная орбита гораздо более прибыльна, на последнем этапе пути потребовался дополнительный этап. В таких миссиях ступень стабилизировалась . Поворотная платформа, установленная в отсеке полезной нагрузки шаттла или наверху предыдущей ступени «Дельта», перед выпуском раскручивала PAM и полезную нагрузку примерно до 60 об/мин.
Обычно после выгорания двигателя и непосредственно перед выпуском спутника вращение прекращается с использованием техники раскрутки йо-йо .
Доступна невращающаяся вектором тяги версия Star 48 с («Star 48BV»), но она гораздо менее распространена. Star 48 с вектором тяги — заключительная ступень ракеты- носителя Minotaur IV+ .
Двигатель Star 48B, использованный на 3-й ступени зонда New Horizons , стал первой частью миссии New Horizons, достигшей Юпитера , пересекшей орбиту Плутона в 2015 году на расстоянии 200 миллионов километров. [ 12 ] Теперь он должен покинуть Солнечную систему, путешествуя по той же межзвездной траектории, что и его спутник-зонд, в неопределенном будущем.
В 2013 году Star 48GXV была испытана для миссии Parker Solar Probe в качестве верхней ступени корабля Atlas V 551. [ 13 ] но разработка была отменена в пользу комбинации Delta IV Heavy / Star 48BV. Star 48GXV имел корпус и сопло из углеродного композита, что позволяло ему работать при давлении в камере, в три раза превышающем давление обычного Star 48. Он также имел электромеханические приводы для подвеса сопла, а также цифровое управление полетом. [ 14 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Каталог двигательной продукции Orbital ATK (октябрь 2016 г.) — страницы 84–85» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа 2016 г. Проверено 6 мая 2017 г.
- ^ CECarr II и DWWalstrum - Твердотопливная ракетная установка для применения в малых спутниках, представлено на третьей ежегодной конференции AIAA/Университета штата Юта по малым спутникам, Университет штата Юта, Логан, Юта (26-28 сентября 1989 г.) - страница 9
- ^ Перейти обратно: а б с Дэвид Дарлинг (2003). Полная книга космических полетов: от Аполлона-1 до невесомости . Уайли. стр. 317–318 . ISBN 978-0-471-46771-7 .
- ^ Джордж П. Саттон; Оскар Библарц (2011). Элементы ракетного движения . Уайли. стр. 592. ISBN 978-1-118-17461-6 .
- ^ «Лансёры Пегаса» . www.capcomespace.net . Проверено 12 февраля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Козерог
- ^ http://www.globalsecurity.org/space/systems/thor.htm Глобальная безопасность
- ^ «Минотавр V» компании Orbital запускает миссию LADEE на Луну | NASASpaceFlight.com» . www.nasaspaceflight.com . Проверено 12 февраля 2017 г.
- ^ Кайл, Эд. «Отчет о космическом запуске… Информационный лист Минотавра» . www.spacelaunchreport.com . Проверено 12 февраля 2017 г.
- ^ "Ракеты - Где верхние ступени ступеней "Вояджера"/"Пионера"?" . Обмен стеками по исследованию космоса . Проверено 8 июня 2022 г.
- ^ Каталог продукции ATK для космических двигателей (PDF) . АТК. 2012. стр. 99 и далее . Проверено 6 июня 2013 г.
- ^ Заброшенный ракета-носитель должна доставить зонд от Плутона к Юпитеру
- ^ ATK и НАСА успешно продемонстрировали новый ракетный двигатель для миссии Solar Probe Plus.
- ^ «Орбитальная АТК дополнит ракету ULA для запуска солнечного зонда НАСА» . ИсполнительныйБиз . Проверено 12 февраля 2017 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Астронавтикс - Звезда 27
- Основы твердотопливных ракет, заархивировано 19 июня 2012 г. в Wayback Machine (страницы 417–418).
Двигатели и моторы космических кораблей |
|---|
