Archimedes (mesin roket)

Archimedes adalah mesin roket berbahan bakar cair yang membakar oksigen cair dan metana cair dalam siklus pembakaran bertahap yang kaya oksidator. Mesin ini dirancang oleh perusahaan kedirgantaraan Rocket Lab untuk roket Neutronnya.^[1][2][3]

Sejarah

Archimedes diperkenalkan pada tanggal 2 Desember 2021, dalam webcast oleh CEO Rocket Lab Peter Beck sebagai mesin generator gas yang dapat digunakan kembali sepenuhnya, menggunakan oksigen cair (LOX) dan metana sebagai propelan, berbeda dari Rutherford milik perusahaan sebelumnya, yang menggunakan pompa elektrik. Ia kemudian menyatakan bahwa mesin tersebut memiliki daya dorong 1 MN (220.000 lbf) dan impuls spesifik 320 detik. Pada hari yang sama, halaman Neutron di situs web Rocket Lab diperbarui dengan menentukan daya dorong sembilan mesin Archimedes yang digunakan pada tahap pertama sebesar 5.960 kN (1.340.000 lbf) di permukaan laut dan daya dorong maksimum 7.530 kN (1.690.000 lbf) dan vakum tunggal tahap atas mengoptimalkan Archimedes pada 1.110 kN (250.000 lbf). Diperkirakan akan dilakukan uji coba api panas pertamanya pada bulan Mei 2024. Dalam sebuah wawancara yang dipublikasikan di situs CNBC, Beck menyatakan bahwa Archimedes akan diproduksi di Selandia Baru dan desainnya yang sangat sederhana memiliki "semua hal yang Anda inginkan ketika Anda harus membangun mesin yang dapat digunakan kembali berulang kali."

Pada Presentasi Investor Day tanggal 21 September 2022, desain mesin telah berubah menjadi siklus pembakaran bertahap yang kaya oksidator. Presentasi tersebut menyatakan bahwa versi permukaan laut akan memiliki daya dorong maksimum 730 kN (160.000 lbf) dengan impuls spesifik 329 detik dan akan dapat mencapai 50% dari daya dorong maksimum.^[4][5][6]

Sementara itu, versi vakum yang dioptimalkan akan memiliki daya dorong maksimum 890 kN (200.000 lbf), impuls spesifik 367 detik, dan kemampuan pelambatan yang sama sebesar 50% dari daya dorong maksimum. Juga tersirat, tetapi tidak dikonfirmasi, bahwa mesin akan dibangun di pabrik Virginia, AS. Diungkapkan bahwa mereka akan menggunakantempat uji Stennis Space Center A-3untuk pengujian pengembangan. Mereka berharap untuk memulai pengujian preburner pada kuartal itu atau kuartal berikutnya, mudah-mudahan memulai pengujian mesin penuh di Stennis sebelum akhir tahun 2023, dan berharap dapat meluncurkannya pada pertengahan tahun 2025.

Desain

Archimedes disajikan sebagai mesin propelan cair yang sangat dapat digunakan kembali dengan menggunakan metana dan oksigen cair dalam siklus pembakaran bertahap yang kaya oksidator. Ada varian permukaan laut dan vakum. Mesin sebagian besar dicetak 3D, dengan beberapa printer 3D terbesar di dunia. Alasan untuk perubahan siklus dari generator gas asli adalah bahwa mereka tidak bisa mendapatkan kinerja yang mereka butuhkan melalui semua titik throttle yang dibutuhkan roket yang dapat digunakan kembali, tanpa mendorong suhu turbin dan faktor-faktor lain di luar batas yang telah ditetapkan. Dengan mengubah ke siklus berkinerja lebih tinggi tetapi dengan persyaratan kinerja yang lebih rendah, mereka dapat menurunkan suhu dan faktor stres lainnya dan meningkatkan margin di mana-mana, membuat penggunaan kembali lebih dapat dicapai.

Lihat pula

• BE-3 – mesin berbahan bakar hidrogen yang saat ini dioperasikan oleh Blue Origin
• SpaceX Raptor – mesin berbahan bakar metana yang dikembangkan oleh SpaceX
• Merlin – mesin operasional berbahan bakar minyak tanah oleh SpaceX
• BE-4 (Blue Engine 4) – mesin berbahan bakar metana yang dikembangkan oleh Blue Origin
• Wahana peluncur antariksa
• Mesin roket
• Pendorong vernier
• Rutherford
• RD-107
• NK-33
• RD-120
• RD-170
• RD-0124
• RD-191
• RD-180
• RD-193
• RD-801
• RD-810
• YF-100
• YF-115
• YF-130