Ракетный двигатель AR-22 фирмы Aerojet Rocketdyne для SLS успешно проходит стендовые испытания

На фото: Прожиг двигателя AR-22 на тестовом стенде в Космическом Центре имени Джона Стенниса, 2 июля, шестой запуск за день в тестовой серии. Источник: Aerojet Rocketdyne. Двигатель AR-22 фирмы Aerojet Rocketdyne «пересёк экватор» — ко второму июля в Космическом Центре имени Джона Стенниса, Миссисипи, отчитались о 6 прожигах из 10, по 100 секунд каждый, и рассчитывают успешно завершить десятидневную программу согласно графику. «По сути, это главный двигатель “Шаттла” с незначительными переделками» — объясняет Джефф Хайнс, руководящий программой AR-22 в Aerojet, — «Не пришлось специально разрабатывать и изготавливать компоненты “с нуля”, мы просто взяли то, что было в наличии и доказало свою надежность в полётах, и использовали снова».

Картинки по запросу двигатель AR-22

«Принципиальная разница лишь в новом контроллере двигателя, который появился, когда было принято решение поставить AR-22 на SLS», — уточняет он — «То есть мы всего лишь довели его компьютерную систему до современного уровня». «В остальном, никаких новых технологий», — говорит Джефф.

SLS

Текущей же серией тестов компания демонстрирует, что двигатель к тому же можно использовать 10 раз в течение 10 дней. Таково ключевое требование DARPA к перспективному «экспериментальному космоплану», и поэтому AR-22 станет маршевым двигателем Phantom Express, прототипа такого космоплана, разрабатываемого в Boeing.

DARPA

Несмотря на то, что прародители AR-22 эксплуатировались десятки лет, их ни разу не подвергали столь частым повторным прожигам. Хайнс утверждает, что ему вообще известен только единственный случай, когда один и тот же двигатель запускали всего лишь два дня подряд. «Однако сейчас мы значительно превзошли этот результат», — радуется Джефф.

«Скептики на разные голоса твердили и десять, и шесть, и даже три месяца назад, что нас ждёт неминуемый провал, что такого не может быть, что движок к этому не приспособлен», — в свою очередь рассказывает Скотт Вержбановски, руководитель программы XS-1 в DARPA, — «Но теперь они получили хороший щелчок по носу».

Программа «экспериментального космоплана», также известная как XS-1, предполагает создание комплекса, состоящего из возвращаемой первой ступени, которую можно будет запускать ежедневно, и второй ступени, выводящей на орбиту до 1360 килограммов (прим. перев.: по всей видимости, имеется ввиду НОО). В мае 2017 DARPA выбрало генеральным подрядчиком проекта компанию Boeing, опередившую по результатам предварительной исследовательской работы Masten Space Systems и Northrop Grumman.

В Boeing, в свою очередь, начали запускать в производство некоторые элементы будущего Phantom Express. «Композитный бак для жидкого кислорода на данный момент проходит спекание в автоклаве», — отмечает Стив Джонстон, директор подразделения перспективных космических исследований в Boeing — «Так что корабль уже на стапеле, можно сказать».

По большинству систем в ближайшие месяцы завершается техническое проектирование, а технический проект аппарата целиком должен быть готов в 2019, после чего весной этого же года начнётся сборка опытного образца.

Джонстон: «Если всё пойдёт по плану, то первый полёт Phantom Express совершит в районе 2021 года. Выставлено огромное количество разнородных требований, и как будет выглядеть программа испытаний — зависит от окончательно утвержденного заказчиками к тому моменту списка. Но там наверняка будет то самое „совершить 10 полётов за 10 дней“, и мы изначально закладываем в наше детище способность стартовать каждый день без каких-то проблем».

Картинки по запросу двигатель AR-22

«Но пока дела отлично», — добавляет Вержбановски — «Думаю, мы твёрдо стоим на пути и доберёмся до места вовремя».

Справка:

Aerojet Rocketdyne (рус. Аэроджет Рокетдайн) — компания США, которая проектирует и производит жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). Рокетдайн является подразделением Aerojet и имеет филиалы в Уэст-Палм-Бич (Флорида), Хантсвилле (Алабама), Космическом центре им. Кеннеди и в Космическом центре имени Джона Стенниса.

Компания была образована одним из основных производителей авиатехники США середины XX века North American Aviation (NAA). В 1967 году NAA и Рокетдайн осуществили слияние с корпорацией Роквелл (Rockwell) с целью сформировать североамериканский Роквелл (англ. North American Rockwell), который позднее стал частью международного Роквелл (англ. Rockwell International, Роквелл Инт.). Десятилетия спустя, в декабре 1996 года, аэрокосмические подразделения Роквелл Инт. были приобретены Боингом. В феврале 2005 года Боинг достиг соглашения о продаже подразделения Рокетдайн Propulsion & Power компании Пратт & Витни. Продажа была завершена 2 августа 2005 года. До 2013 года Рокетдайн являлась подразделением Пратт & Витни, которая в свою очередь принадлежит Объединенной Технологической Корпорации (англ. United Technologies Corporation, UTC) со штаб-квартирой в Парке Канога, Лос-Анджелес, Калифорния.[2] В 2013 году произошло слияние компании с Aerojet, в результате Pratt & Whitney Rocketdyne сменила наименование и стала именоваться Aerojet Rocketdyne. Целью слияния называлось сокращение ежегодных правительственных издержек.

Компания Рокетдайн была сформирована NAA в послевоенный период с целью изучения трофейных Фау-2 нацистской Германии и адаптирования двигателей этих ракет к американским стандартам. Рокетдайн также использовала концепцию раздельных сжигателя и инжекторов в МКР SM-64 Navaho (проект Navaho). Этот вид разработок рассматривался в 1940-е года как несущественный и финансировался на недостаточном уровне, но начало Корейской войны (1950—1953) изменило приоритеты.

Проект Navaho продвигался с постоянными трудностями и был отменен в конце 1950-х годов, когда развитие увеличенного варианта двигателя Фау-2 было остановлено. Тем не менее, двигатели Рокетдайн A-5 (NAA75-110) доказали свою бо́льшую надежность по сравнению с двигателем, развитым для Редстоун (Хантсвилл, Алабама), и был позже использован на ракете-носителе (РН), несмотря на меньшую дальность полета баллистической ракеты в итоге. Вместе с началом производства МКР Navaho в 1955 году NAA отделилась от Рокетдайн в отдельный филиал.

Следующей основной разработкой Рокетдайн была их первая полностью новая конструкция, ЖРД S-3D, которая развивалась параллельно дизайнам, основанным на двигателе Фау-2. S-3D использовался в МБР «Юпитер» и «Тор». Более крупный вариант двигателя использовался на первых РН «Атлас». МБР «Тор» использовалась в качестве военной ракеты в течение непродолжительного времени, но её различные модификации применялась для запуска спутников в 1950-х и 1960-х годах. Один из таких вариантов, «Тор Дельта» (англ. Thor Delta), стал основоположником семейства РН «Дельта», хотя с конца 1960-х годов эта ракета-носитель перестала иметь что-либо общее со своими предшественниками. Некоторые модификации РН «Дельта» использовали S-3D, в основном они использовали модифицированный ЖРД RS-27, который был первоначально разработан для замены трех двигателей одним на РН «Атлас».

РН «Атлас» также имела непродолжительную историю межконтинентальной баллистической ракеты, но семейство ракет «Атлас» превратилось в одно из основных средств США для запуска искусственных спутников. Модификация этой РН использовалась в пилотируемой программе «Меркурий».

Рокетдайн также стал основным поставщиком НАСА в разработке и производстве всех основных двигателей в рамках проекта «Сатурн»: РН Сатурн-1 использовала ЖРД H-1 на первой ступени; РН Сатурн-5 использовала ЖРД F-1 на первой ступени (S-IC), ЖРД J-2 на второй (S-II) и третьей (S-IVB) ступенях. На 1965 год Рокетдайн построил большинство ракетных двигателей в США. Рост продолжился и в 1970-х вместе с победой в конкурсе на создание основных двигателей космического челнока (SSME/RS-24). Однако резкое сокращение военных и гражданских заказов привело к уменьшению размеров компании. NAA, в основном производитель аэрокосмической техники, который также был связан с программой создания космического челнока, осуществил слияние с корпорацией Роквелл в 1966 году. Объединение позже получило название Роквелл Инт., в котором филиал Рокетдайн составлял основу компании. Уменьшение размеров компании продолжилось и в 1980-х и 1990-х. Роквелл инт. продало оставшуюся часть NAA — вместе с Рокетдайн — Боингу в 1996 году. Компания являлась частью «Интегрированных оборонных систем (англ. Boeing Integrated Defense Systems)» Боинга вплоть до продажи Рокетдайна Пратт & Витни 2 августа 2005 года.

Кроме основного профиля, Рокетдайн занимается развитием систем снабжения электроэнергией и систем управления, в том числе: первые опыты по атомной энергетике; создание радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ); развивает системы солнечных генераторов, включая основную систему электроснабжения Международной космической станции (МКС).

На протяжении многих лет двигатели и электросистемы Рокетдайн испытывались на данном полигоне в округе Вентура (Калифорния) к северо-западу от Лос-Анджелеса, который расположен недалеко от штаб-квартиры в Канога Парке, Лос-Анджелес. Обширное использование ракетных топлив и других токсичных химикатов привело к существенному экологическому загрязнению около лаборатории. Имели место также обвинения, связанные с радиоактивным заражением местности.

26 июля 1959 года, в ходе эксперимента с охлаждаемым натрием реактором Рокетдайна произошло разрушение активной зоны реактора со значительной утечкой радиации. Долгосрочный эффект этого происшествия, а также меры по ликвидации последствий, достаточно противоречивы.[3] Полигон не был включен в контракт покупки Рокетдайна у Боинга, поэтому остается в его собственности.

Некоторые двигатели, которые были разработаны Рокетдайном:

  • H-1 (керосин/кислород) — использовались на РН Сатурн-1, Сатурн IB, МБР Юпитер и на некоторых РН Дельта.
  • F-1 (керосин/кислород) — использовались на РН Сатурн-5
  • J-2 (водород/кислород) — использовались на РН Сатурн I и Сатурн-5.
  • J-2X (водород/кислород) — предполагается использовать на РН Арес-1 и Арес-5.
  • SSME (водород/кислород) — главный двигатель космического челнока, известен также как Рокетдайн RS-25.
  • RL-10 (водород/кислород) — использовался на РН Сатурн-1, верхней ступени Дельта-4, разгонном блоке Центавр для РН «Атлас» и «Титан», Мак Доннел Дуглас DC-X(англ.) («Дельта Клипер»).
  • RS-68 (водород/кислород) — первая ступень РН Дельта-4 и будет использован на предлагаемой РН Арес-5.
  • XRS-2200 (водород/кислород) — известен как двигатель с клиновидным соплом, с предполагаемым использованием на проекте одноступенчатого космоплана X-33Локхид Мартин.
  • RS-27A (керосин/кислород) — используется на РН Дельта-2.
  • RS-83 — спроектирован для отменённой программы НАСА Инициативы космических запусков (англ. Space Launch Initiative).
  • перспективный AR1 (конец 2010-х)

Источники: https://habr.com/, https://ru.wikipedia.org/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!