XLR81

XLR81
	Стандартная поставка Agena D 108 на финальную сборку для Gemini целевой машины Agena 5003.
Страна происхождения	Соединенные Штаты
Первый полет	12 июля 1963 г.
Последний рейс	17 апреля 1984 г.
Производитель	Компания Белл Аэросистемс
Приложение	Верхняя ступень
Связанный ЛВ	Тор , Торад , Атлант и Титан
Предшественник	Белл 8081
Преемник	Белл 8247
Статус	Ушедший на пенсию
Жидкотопливный двигатель
Порох	РФНА / НДМХ
Соотношение смеси	2.55
Цикл	Газогенератор
Конфигурация
Камера	1
Соотношение сопел	45
Производительность
Тяга, вакуум	71,2 кН (16 000 фунтов силы )
в камере Давление	3,49 МПа (506 фунтов на квадратный дюйм)
Удельный импульс , вакуум	293 с (2,87 км/с)
Время горения	265 секунд
Перезапускает	2
Диапазон подвеса	±2.5°
Размеры
Длина	2,11 м (83,2 дюйма)
Диаметр	0,90 м (35,5 дюйма)
Сухая масса	134 кг (296 фунтов)
Используется в
	RM-81 Аджена
Ссылки
Ссылки

Bell Aerosystems Company XLR81 ( модель 8096 ) — американский жидкостный ракетный двигатель , который использовался на верхней ступени Agena . Он сжигал НДМГ и РФНА, питаемые турбонасосом в цикле газогенератора с богатым топливом . Турбонасос имел одну турбину с редуктором для передачи мощности на окислитель и топливные насосы. Тяговая камера была полностью алюминиевой и охлаждалась регенеративно за счет окислителя, протекающего через просверленные в пушке каналы в камере сгорания и стенках горловины. Сопло титановую представляло собой насадку с радиационным охлаждением . Двигатель был установлен на подвесе с гидравлическим приводом , который позволял управлять вектором тяги для управления тангажем и рысканьем . Тяга двигателя и соотношение смеси регулировались кавитирующим потоком Вентури в проточном контуре газогенератора. Запуск двигателя осуществлялся твердотопливным стартовым патроном. ^{[ 5 ]}

Варианты

Начиная с ракетного двигателя воздушного базирования и заканчивая универсальной силовой установкой космического назначения, базовая конструкция прошла через ряд итераций и версий, которые позволили ей иметь долгую и продуктивную карьеру.

Bell Model 117 : ВВС США обозначение XLR81 . ^{[ 6 ]} Также известен как ракетный двигатель Bell Hustler . Двигатель был разработан для B-58 Hustler одноразового бомбового модуля . Он достиг зрелости разработки, когда его характеристики были подтверждены летными испытаниями. Однако проект был отменен до того, как его смогли провести летные испытания. Он сжигал JP-4 авиационный керосин в качестве топлива и использовал красную дымящую азотную кислоту (RFNA) в качестве окислителя для обеспечения тяги 67 кН (15 000 фунтов силы). ^{[ 5 ]}
Модель Bell 8001 : обозначение ВВС США XLR81-BA-3 . ^{[ 2 ]} Он использовался на прототипе Agena-A . Он был основан на Bell Model 117. Ему требовалось только подвесное крепление для обеспечения вектора тяги , перемещение выпускного отверстия газогенератора для обеспечения движения подвеса и добавление затвора сопла в качестве основных модификаций. Как и его предшественник, он сжигал топливо RFNA и JP-4 и имел тягу 67 кН (15 000 фунтов силы) с I _sp 265,5 с (2,604 км / с) и степенью расширения 15: 1. Его номинальная продолжительность составляла 100 секунд, и он запускался только дважды. Первый полет состоялся 28 февраля 1959 года. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}
Модель Bell 8048 : также известна как XLR81-BA-5 . ^{[ 2 ]} Используемый на «Агене-А», он заменил топливо на гиперголический RFNA и UDMH . Поскольку смесь самовоспламеняется при контакте, двигатель можно было бы значительно упростить. Например, была ликвидирована система зажигания камеры сгорания. Важнейшей системой была система пассивного регулирования тяги. Использование ряда отверстий Вентури в газогенераторе позволило ему выдавать усилие 67 кН (15 000 фунтов силы) с отклонением всего 1,6 кН (350 фунтов силы) без движущихся частей. Кроме того, степень расширения была увеличена до 20:1, что позволило достичь I _sp 276 с (2,71 км/с). Первый полет состоялся 21 января 1959 года, а последний полет - 31 января 1961 года. Он использовался для первого американского опыта вакуумного запуска двигателя, поскольку в то время считалось, что для запуска двигателей потребуется атмосферное давление. ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}
Модель Bell 8081 : эта версия была первой, разработанной с возможностью двух перезапусков за счет использования трех патронов зажигания и всесторонней проверки поведения вакуумного запуска. Тяга была увеличена до 71 кН (16 000 фунтов силы), а степень расширения до 45: 1 для I _sp 293 с (2,87 км / с). Обозначение ВВС США XLR81-BA-7 . Используемый на Agena-B , он впервые поднялся в воздух 20 декабря 1960 года, а последний полет состоялся 15 мая 1966 года. ^{[ 9 ]}
Bell Model 8096 : обозначение ВВС США XLR81-BA-11 и более поздние модели, YLR81-BA-11 . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Основная серийная версия, используемая на Agena-D . К модели 8081 было добавлено из титана с молибденовым усилением удлинительное сопло , что позволило ему достичь скорости I _sp 280 с (2,7 км/с). Также были добавлены индукторы к турбонасосам, что снизило требования к повышению давления в баках. В 1968 году возможность перезапуска была увеличена до трех перезапусков. ^{[ 2 ]}^{[ 10 ]}^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}
Модель Bell 8096-39 : это была версия, в которой окислитель заменен на азотную кислоту MIL-P-7254F типа IV, известную как HDA (кислота высокой плотности), смесь 55% IRFNA и 44% N ₂ O ₄ с некоторым количеством фтористого водорода в качестве ингибитор коррозии. ^{[ 11 ]} Он достиг тяги 76 кН (17 000 фунтов силы) при I _sp 300 с (2,9 км / с). ^{[ 7 ]}
Bell Model 8096A : предлагаемое усовершенствование по сравнению с 8096-39, которое позволит увеличить размер удлинителя сопла при степени расширения 75:1, достигая I _sp 312 с (3,06 км/с). ^{[ 7 ]}
Bell Model 8096B : Предлагаемая версия для использования с многоразовой верхней ступенью на базе Agena для космического корабля "Шаттл" . Он заменил бы топливо на ММГ плюс гексаметилдисилазон (HMZ) и N ₂ O ₄ в соотношении смеси 1,78 и добавил бы ниобиевое сопло со степенью расширения 100:1 для увеличения I _sp до 327 с (3,21 км/с), или 330 с (3,2 км/с) с соплом 150:1. газогенератора Замена топлива потребует модификации отверстий Вентури для достижения баланса мощности с новыми характеристиками без изменения конструкции турбонасоса. Давление в камере будет снижено до 3,35 МПа (486 фунтов на квадратный дюйм). В рамках тех же приводов можно увеличить угол наклона подвеса до 3 градусов, изменить тактовую частоту двигателя, чтобы уменьшить утечку масла. Это уменьшит диаметр канала охлаждающей жидкости, поскольку новый окислитель сможет оставаться в пределах технических характеристик при более высокой скорости потока. Форсунка изменится с плоской на перегородку с 5 ножками, уплотнения насоса будут улучшены, а клапан окислителя будет заменен на конструкцию моментного двигателя. Также были бы внесены некоторые изменения в материалы подшипников турбонасоса, которые исключили бы кипение окислителя, которое предотвращало повторный запуск в период от 15 минут до 3 часов после воспламенения. Возможности многократного запуска 8247 были бы перенесены. Это позволит осуществить до 200 запусков. Кроме того, время одиночного горения было увеличено до 1200 секунд. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}
Модель Bell 8096L : поскольку модель 8096B потребовала бы дорогостоящих изменений в обращении с топливом, был предложен средний этап. Он переключит топливо на ММГ плюс гексаметилдисилазон (HMZ) , сохранив при этом тот же окислитель, что и 8096-39, и изменит соотношение смеси на 2,03. Остальные изменения были такими же, как и у 8096B, за исключением того, что диаметр канала охлаждения останется таким же, как у 8096, давление в камере будет снижено до 3,34 МПа (484 фунта на квадратный дюйм), а ниобиевое сопло будет иметь соотношение 150:1. коэффициент расширения. Возможности перезапуска будут составлять от 10 до 100 запусков в зависимости от усилий по сертификации. ^{[ 3 ]}^{[ 12 ]}^{[ 14 ]}
Модель Bell 8247 : обозначение ВВС США XLR81-BA-13 . Используется на целевой машине Agena и в качестве чистой разгонной ступени в виде Ascent Agena . Была добавлена новая система, допускающая несколько перезапусков. Система заменила пусковые картриджи на два металлических сильфона на окислителе и топливном баке, которые могли обеспечить достаточное давление для запуска. Как только турбонасос достиг своей максимальной мощности, давление на выходе использовалось для наполнения сильфонов, и, таким образом, он перезаряжался. Хотя он был рассчитан на 15 перезапусков, на практике он никогда не делал более 8, которые были выполнены во время миссии Gemini XI . ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}^{[ 15 ]}
Bell Model 8533 : Программа разработки модернизированной версии модели 8247. В ней в качестве топлива были заменены НДМГ и N ₂ O _4, а также были достигнуты общие улучшения производительности. Переключатель топлива не только позволил улучшить производительность, но и позволил ему оставаться заправленным на площадке в течение периодов времени, превышающих 15 дней. ^{[ 5 ]}^{[ 16 ]}

См. также

Ссылки

^ «Атлас Аджена Д СЛВ-3» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 17 октября 2013 г. Проверено 24 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Брюгге, Норберт. «Движение и история верхней ступени US Agena» . www.b14643.de . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «Раздел 3.2.3». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 3–8 . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Раздел II - Аджена и системы поддержки». Руководство пользователя Athena Payloads (pdf) . Ракетно-космическая компания Локхид. 01.03.1971. стр. 2–4 . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Роуч, Роберт Д. Ракетный двигатель Аджены... Шесть поколений надежности космических двигателей (pdf) . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Грассли, Сара А. «Введение». История полетов Аджены по состоянию на 31 декабря 1967 г. (PDF) . ВВС США . п. IX . Проверено 18 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Космические двигатели Bell/Texton (1935-настоящее время)» . www.alternatewars.com/BBOW/ . Большая книга войны . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Звонок 8048» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 17 июня 2015 г.
^ «Звонок 8081» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 4 февраля 2017 г. Проверено 17 июня 2015 г.
^ «Звонок 8096» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 17 июня 2015 г.
^ «1.1 Общее». Справочник ВВС США по топливу, том II — окислитель азотной кислоты/тетроксида азота (PDF) . Февраль 1977 г., стр. 1–3. Архивировано (PDF) из оригинала 18 июня 2015 г. Проверено 17 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «3.3.2 Двигательные установки». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 3–37 . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «4.5 Альтернативные концепции». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 4–20 . Проверено 17 июня 2015 г.
^ Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «2.3 КОНЦЕПЦИЯ НОМИНАЛЬНОГО ШАТЛА/ВЕРХНЕЙ СТУПЕНИ AGENA». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 2–4 . Проверено 17 июня 2015 г.
^ «Звонок 8247» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 5 февраля 2017 г. Проверено 17 июня 2015 г.
^ «Приложение Е». СП-4212 «На Марсе: Исследование Красной планеты. 1958-1978 гг.» . НАСА. стр. 465–469 . Проверено 17 июня 2015 г.

Внешние ссылки

[ea-atldslv3-1] «Атлас Аджена Д СЛВ-3» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 17 октября 2013 г. Проверено 24 июня 2015 г.

[b14643-agena-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Брюгге, Норберт. «Движение и история верхней ступени US Agena» . www.b14643.de . Проверено 17 июня 2015 г.

[ntrs-19740024172a-3] Jump up to: ^а ^б Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «Раздел 3.2.3». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 3–8 . Проверено 17 июня 2015 г.

[nsf-agdoc01-4] Jump up to: ^а ^б «Раздел II - Аджена и системы поддержки». Руководство пользователя Athena Payloads (pdf) . Ракетно-космическая компания Локхид. 01.03.1971. стр. 2–4 . Проверено 17 июня 2015 г.

[nsf-agdoc02-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Роуч, Роберт Д. Ракетный двигатель Аджены... Шесть поколений надежности космических двигателей (pdf) . Проверено 17 июня 2015 г.

[usaf-smeh100-6] Грассли, Сара А. «Введение». История полетов Аджены по состоянию на 31 декабря 1967 г. (PDF) . ВВС США . п. IX . Проверено 18 июня 2015 г.

[aw-bell-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Космические двигатели Bell/Texton (1935-настоящее время)» . www.alternatewars.com/BBOW/ . Большая книга войны . Проверено 17 июня 2015 г.

[ea-bell8048-8] Jump up to: ^а ^б «Звонок 8048» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 17 июня 2015 г.

[ea-bell8081-9] «Звонок 8081» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 4 февраля 2017 г. Проверено 17 июня 2015 г.

[ea-bell8096-10] «Звонок 8096» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 17 июня 2015 г.

[usaf-phvii-11] «1.1 Общее». Справочник ВВС США по топливу, том II — окислитель азотной кислоты/тетроксида азота (PDF) . Февраль 1977 г., стр. 1–3. Архивировано (PDF) из оригинала 18 июня 2015 г. Проверено 17 июня 2015 г.

[ntrs-19740024172d-12] Jump up to: ^а ^б Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «3.3.2 Двигательные установки». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 3–37 . Проверено 17 июня 2015 г.

[ntrs-19740024172c-13] Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «4.5 Альтернативные концепции». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 4–20 . Проверено 17 июня 2015 г.

[ntrs-19740024172b-14] Картер, ВК; Пайпер, Дж. Э.; Дуглас, округ Колумбия; Уоллер, EW; Хопкинс, резюме; Фицджеральд, ET; Сагава, СС; Картер, ЮАР; Дженсен, Х.Л. (15 марта 1974 г.). «2.3 КОНЦЕПЦИЯ НОМИНАЛЬНОГО ШАТЛА/ВЕРХНЕЙ СТУПЕНИ AGENA». Итоговый отчет исследования многоразового использования Agena (технический том II) (PDF) . стр. 2–4 . Проверено 17 июня 2015 г.

[ea-bell8247-15] «Звонок 8247» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 5 февраля 2017 г. Проверено 17 июня 2015 г.

[nasa-sp4212-16] «Приложение Е». СП-4212 «На Марсе: Исследование Красной планеты. 1958-1978 гг.» . НАСА. стр. 465–469 . Проверено 17 июня 2015 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

v т и Двигатели и моторы космических кораблей
Жидкотопливные двигатели	17Д61 AJ10 БТ-4 Кюри Драко КДУ-414 S5.19 С5.114 КТДУ-35 С5-35 S5.53 С5-60 С5-66 КТДУ-80 11Д426 11Д428 S5.79 S5.80 S5.142 КТДУ-425 ЛЕРОС Имао ЛМДЕ Р-4Д РД-58 11Д58 РС-25 С400 С5.4 S5.92 СуперДрако ТР-201 XLR81
Твердотопливные двигатели	Звезда 37 Звезда 48 ФГ-15 ФГ-36 СпаБ-65 СпаБ-140С
Похожие статьи	Движение космического корабля Космический корабль Спутник Апогей кик-мотор Жидкостный апогейный двигатель