Vulcain (raketový motor)

Vulcain (sopka)

Vulcainův motor v muzeu.
Typ LRE
Pohonné hmoty kapalný vodík
Oxidátor kapalný kyslík
spalovací komory jeden
Země Evropská unie
Používání
Provozní doba 1997 - v provozu
aplikace RN " Ariane 5 "
Rozvoj Vulcain 2
Výroba
Konstruktér Snecma Moteurs , Francie
Vyrobeno od roku 1996
Hmotnostní a rozměrové
charakteristiky
Hmotnost 1 686 kg
Šířka 1 760 mm
Výška 3000 mm
Provozní vlastnosti
tah Vulcain 1
114 tf ve vakuu
81,6 tf na hladině moře
Vulcain 2
136,6 tf ve vakuu
91,8 tf na hladině moře
Specifický impuls Vulcain 1: 433s
Vulcain 2: 431s
Pracovní doba 600 c
Tlak ve spalovací komoře Vulcain 1:
11,55 MPa (114 bar )
Vulcain 2:
11,65 MPa (115 bar )
Stupeň expanze Vulcain 1: 45:1
Vulcain 2: 60:1
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Vulcan ( fr.  Vulcain ) je rodina kryogenních raketových motorů prvního stupně nosné rakety Ariane 5 Evropské kosmické agentury .

Historie

Vývoj raketového motoru Vulcain byl zahájen v rámci evropské spolupráce na vytvoření nosné rakety Ariane 5 v roce 1988. [1] K prvnímu použití jako součásti nosné rakety došlo v roce 1996 při neúspěšném letu nosné rakety Ariane 5 , ve které motor pracoval bez připomínek a nebyl příčinou nehody, k prvnímu použití při úspěšném letu došlo v roce 1997. V roce 2002 se objevila modifikace raketového motoru Vulcain 2 s tahem zvýšeným o 20 %, [2] jejíž první let byl neúspěšný kvůli problémům s raketovým motorem . [3] Příčinou neštěstí bylo podle závěru vyšetřovací komise zatížení za letu, které přesáhlo očekávané hodnoty. [4] Výsledkem bylo přepracování trysky, zesílení konstrukce a zlepšení teplotní situace, zvýšení chladicího toku vodíku a použití tepelného izolátoru na straně chladicích trubek obrácené k plameni pro snížení tepelné zátěže. K prvnímu úspěšnému letu částečně přepracovaného raketového motoru Vulcain 2 došlo v roce 2005 při startu 521.

Popis

LRE "Vulcain" je kryogenní motor s otevřeným cyklem na složky vodíku a kyslíku , spalovací komora využívá koncept "vnitrostěnových kanálů" ( angl.  tube wall ), ve kterých je veden proud paliva a okysličovadla ven skrz různé trubky zahnuté do tvaru spalovací komory. Produkční plyn se používá k chlazení dna trysky . [4] Raketové motory Vulcain jsou navrženy pro použití na prvním stupni nosné rakety Ariane 5 EPC ( francouzsky:  Étage Principal Cryotechnique , Main cryogenic stage) a poskytují 8 % celkového tahu při startu. [5] Zbytek tahu zajišťují posilovače na tuhá paliva. Doba trvání LRE je v obou konfiguracích 600 sekund, výška tři metry, průměr 1,76 metru a hmotnost 1 686 kg . Tah LRE "Vulcain 2" je 137 tf . [6] . Kyslíkové čerpadlo se otáčí rychlostí 13 600 ot./min (3 MW ), vodíkové čerpadlo se otáčí rychlostí 34 000 ot./min (12 MW ). Při provozu motoru jím prochází celkem 235 kg / s , z toho 41,2 kg / s je vodík. Pro zlepšení specifického impulsu raketového motoru Vulcain se provádí opětovné obohacení palivové směsi vodíkem .

Hlavním dodavatelem komponent je Snecma Moteurs ( Francie ), která dodává i turbočerpadlo na kapalný vodík. Čerpadlo na kapalný kyslík dodává Avio ( Itálie ), plynové turbíny pro pohon čerpadel a trysek vyvíjí Volvo ( Švédsko ). [5]

Budoucí vývoj

Navzdory tomu, že se objevovaly různé návrhy na modernizaci motoru, poměrně dlouho neexistoval vývojový program pro nejnovější verzi motoru. [7] Vzhled modernizačního programu LRE je s největší pravděpodobností spojen s dokončením dodávky 30 nosných raket Ariane 5 ECA v květnu 2004. [8] [9] Dne 17. června 2006 Volvo Aero oznámilo na jaro 2008, že otestuje verzi motoru s tryskou, která byla vyrobena podle technologie „puff“ ( angl.  sandwich ). [10] Nadějný motor Vulcain 2 bude vybaven tryskou pro zvýšení jeho účinnosti v horních vrstvách atmosféry. [jedenáct]

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Obecné informace o raketovém motoru Vulcain (cs ) . VESMÍR a TECH. Datum přístupu: 16. prosince 2006. Archivováno z originálu 29. března 2012.
  2. ↑ Portál ESA - Výhody pro Evropu - Motor Vulcain 2 nyní v plné výrobě . Evropská kosmická agentura (5. dubna 2005). Datum přístupu: 16. prosince 2006. Archivováno z originálu 29. března 2012.
  3. ↑ Technické vlastnosti nosné rakety " Ariane 5 " (cs) (nepřístupný odkaz) . Zpráva o startu do vesmíru (29. listopadu 2005). Získáno 15. prosince 2006. Archivováno z originálu 2. března 2008. 
  4. ↑ 1 2 L. Winterfeldt a kol. Rozšíření konstrukčních prací na raketovém motoru "Vulcain 2" (cs) (PDF)  (nepřístupný odkaz) . Americký institut pro letectví a astronautiku, EADS Space Transportation, Ottobrunn, Německo (10. července 2005). Získáno 26. června 2007. Archivováno z originálu 30. září 2007.
  5. ↑ 1 2 ESA - Launch Vehicles - Vulcain Engine . Evropská kosmická agentura (29. listopadu 2005). Datum přístupu: 16. prosince 2006. Archivováno z originálu 29. března 2012.
  6. ↑ ESA - Launch Vehicles - Ariane 5 ECA . Evropská kosmická agentura. Datum přístupu: 16. prosince 2006. Archivováno z originálu 29. března 2012.
  7. ↑ David Iranzo-Greus. Launch Vehicle Ariane 5 - European Space Research Launch Vehicle (cs) (prezentace PowerPoint)  (odkaz nepřístupný) . EADS SPACE Transportation (23. března 2005). Získáno 27. června 2007. Archivováno z originálu 27. září 2007.
  8. ↑ EADS NV - EADS vítá podpis smlouvy na 30 odpalovacích zařízení Ariane 5 na ILA 2004 v Berlíně (odkaz není k dispozici) . EADS (10. května 2004). Získáno 26. června 2007. Archivováno z originálu 4. března 2007. 
  9. ↑ Kontrakt za tři miliardy eur na 30 odpalovacích zařízení Ariane 5 - EADS Astrium (nepřístupný odkaz - historie ) . EADS Astrium (10. května 2004). Staženo: 26. června 2007.   (nepřístupný odkaz)
  10. ↑ Sendvičová vesmírná technologie Volvo Aero překonala důležitý milník (nepřístupný odkaz - historie ) . Volvo Aero.   (nedostupný odkaz)
  11. ↑ Kryogenní motor Vulcain-2 prošel prvním testem s novým rozšířením trysky Archivováno 18. února 2005 na Wayback Machine , Evropská vesmírná agentura

Odkazy