Раптор (ракетни мотор)
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Раптор (енгл. ) је први од целе фамилије ракетних мотора која је тренутно у фази развоја од стране америчке аеронаутичке компаније Спејс екс (). Овај мотор биће коришћен у првом и другом степену ракета-носача тешке категорије, које су тренутно такође у фази развоја. Мотор ће као гориво користити метан и течни кисеоник[1], за разлику од мотора Мерлин 1 исте компаније који се тренутно користе за погон ракете Фалкон 9, а који као гориво користи гориво РП-1 и течни кисеоник. У почетним фазама развоја, као гориво се наводио течни водоник (LH2), али је касније објављено да су се планови променили и да се као гориво користи метан. У почетку је планирано да мотор Раптор има преко десет пута већи потисак од мотора Мерлин који се тренутно користи за погон ракете Фалкон 9, али је то касније умањено и тренутно се планира да потисак буде три пута већи.
Планирано је да се развије цела фамилија мотора „која ће моћи вишекратно да се користи и која ће се користити за погон ракета-носача компаније Спејс екс наменски конструисаних за истраживање свемира и које ће у будућности бити превозно средство за колонизацију Марса“.[2]
Развој се финансира из приватних средстава компаније Спејс екс, уз додатна улагања Америчког ратног ваздухопловства.[3][4]
Remove ads
Историја
Мотор Раптор се први пут помиње 2009. године када је о њему говорио Макс Возоф, инжењер компаније Спејс екс.[5] У априлу 2011. године само мали број инжењера радио је на развоју овог мотора, за који се у то време наводило да је намењен за употребу у другом или трећем степену ракете-носача и да ће као гориво користити LH2/LOX.[6] Касније исте године поново се причало о развоју Раптора.[7] Коначно, у марту 2012. године, у медијима се појавила вест да се озбиљно ради на развоју мотора, али јавности нису презентовани детаљи о техничким спецификацијама.[8]
У октобру 2012. године, компанија Спејс екс објавила је да ради пуном паром на развоју ракетног мотора „који ће производити неколико пута више потиска од мотора Мерлин, и неће користити гориво које користи овај мотор – РП-1“, али је одбила да појасни које ће гориво бити коришћено.[9] Компанија је најавила да ће технички детаљи бити доступни у року „од једне до три године“ и да је нови мотор намењен за коришћење у новој ракети-носачу, која ће користити више ових мотора за погон, и која ће моћи да достави терет масе 150 – 200.000 килограма у НЗО, чиме би надмашила и ракету коју тренутно развија агенција НАСА за путовање људи до астероида и касније до Марса – Свемирски лансирни систем (СЛС).[9]
Ово је допуњено следећег месеца, у новембру 2012. године, када је извршни директор компаније Илон Маск објавио да одсек компаније који се бави погонским јединицама (моторима) креће у новом смеру – окреће се развоју ракетних мотора који ће као гориво користити течни метан.[1] Надовезао се да ће концепт новог мотора, којем је дат привремени назив Раптор (енгл. ), бити заснован на течном метану као погонском гориву[1], и да је ово гориво најбољи избор за планирану колонизацију Марса.[10]
Термин Раптор први пут се помиње 2009. године од стране компаније Спејс екс, и у почетку се односио само на развој ракетног мотора за горње степене ракете (други, трећи...)[5] – изјава из 2012. Илона Маска говори да се и даље радило само о мотору за горње степене[11] – али почетком 2014. године компанија потврђује да ће се мотор користити и у другом степену ракете, али и у првом степену (језгру) транспортера за колонизацију Марса, нове мега-ракете чији ће пречник језгра бити 10 метара. Свако од језгара ће користити девет мотора Раптор груписаних по сличном принципу као што су мотори Мерлин распоређени код језгра ракете Фалкон 9 (тзв. „октавеб“ конфигурација).[10]
Информације које су представљене јавности у новембру 2012. указују да компанија Спејс екс можда има на уму да развије фамилију ракетних мотора базираних на дизајну Раптора.[12] Ово је компанија потврдила у октобру 2013. године.[2] Међутим, Гвејн Шотвел из компаније Спејс екс појаснила је у марту 2014. године да је фокус на конструкцији мотора Раптор у пуној величини, и да није планирано да се претходно конструишу мањи модели овог мотора.[13]
У октобру 2013. Спејс екс је објавио да ће тестирање мотора Раптор бити спроведено у Свемирском центру Стенис у округу Хенкок у Мисисипију[14][15], и да ће компанија уложити у изградњу потребне инфраструктуре како би могла да се врше тестирања мотора погоњених течним метаном.[16] У априлу 2014. компанија Спејс екс завршила је потребне радове како би тестирање могло да се спроведе и очекивало се да само тестирање мотора Раптор започне крајем маја 2014. године.[17]
У октобру 2013. је такође први пут објављено колики ће потисак производити нови мотор – 2.940 kN[2] – мада је компанија већ почетком 2014. изјавила да ће коначна верзија Раптора производити још већи потисак. У фебруару 2014. Том Мјулер (енгл. ), шеф одсека за развој ракетних мотора у компанији Спејс екс, у интервјуу је изјавио да се Раптор развија тако да ракета-носач са девет ових мотора може „да достави преко 100 тона терета на површину Марса“, и да ће мотор бити моћнији него што се раније говорило – производиће више од 4.400 kN.[10][18] Мјулер је затим у јуну исте године изнео детаљније техничке карактеристике, попут потиска од чак 6.900 kN на нивоу мора, 8.200 kN у вакууму, уз специфични импулс од 380 секунди.[19]
Маск је на свом Твитер налогу 26. септембра објавио две фотографије првих тетстова новог мотора.[20][21] Том приликом објавио је и да је циљани потисак у вакууму 3 , са притиском у комори за сагоревање од 30 MPa и специфичним импулсом од 382 секунде.[22] Пречник вакуумске верзије биће око 4 метра, а објавио је и да ће се користити вишестепене пумпе.[23][24]
Remove ads
Конструкција
Мотор Раптор за гориво ће користити течни метан и течни кисеоник, и уз то његов рад биће заснован на циклусу сагоревања по фазама[11], који се разликује од отвореног циклуса гасног генератора и који се тренутно користи у моторима Мерлин.[11] Главни мотор спејс-шатла такође користи циклус сагоревања по фазама[25], као и неколико ракетних мотора развијених у Русији.[11]
Поред тога, Раптор ће користити циклус сагоревања по фазама „пуног протока“, где ће 100% оксиданса покретати турбо-пумпу кисеоника, док ће 100% горива покретати турбо-пумпу метана. Оба тока – оксиданса и горива – биће у гасној фази пре него што стигну у комору за сагоревање. Пре овог мотора, само два мотора су успешно тестирана са циклусом сагоревања „пуног протока“, попут оног који ће бити основа Раптора – совјетски РД-270, развијен и успешно тестиран 1960их, и експериментални мотор развијен од стране америчке компаније Рокетдајн почетком 21. века.[10]
Циљ инжењера компаније Спејс екс је да мотор Раптор производи 8.200 kN потиска у вакууму – 6.900 kN потиска при полетању на нивоу мора[26] – уз специфични импулс у вакууму од 380 секунди и 321 секунде на нивоу мора.[10][18] Ове вредности нису коначне и биће временом мофификоване у складу са резултатима тестирања мотора и развоја унутар компаније Спејс екс.[26]
Још неке од карактеристика циклуса сагоревања „пуног протока“ за које се инжењери надају да ће побољшати перформансе и поузданост су:[10]
- елиминисање заптивача који се налазе између горива и оксиданса у турбо-пумпи, а који може отказати код ракетних мотора класичне конструкције
- у систему пумпи притисак је мањи, чиме се продужава радни век система и додатно умањује ризик од квара
- применом овог типа сагоревања може се повећати притисак у комори за сагоревање, чиме се или постижу боље перформансе мотора, или се „користе гасови ниже температуре, и тако се добијају исте перформансе као код класичног циклуса сагоревања по фазама али уз знатно смањење напрезања материјала, и тако елиминише замор метала или му се знатно смањује укупна маса“.[10]
Поређење са другим ракетним моторима
Remove ads
Види још
- Спејс екс
- Фалкон Хеви
- РД-270
- РД-170
- Рокетдајн F1
Референце
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads