RL10

АрЕл10 (англ. RL10) — рідинний ракетний двигун, що виробляється американською компанією Aerojet Rocketdyne. Використовується на верхніх ступенях ракет, наприклад, Центавр або Delta Cryogenic Second Stage^[en] (DCSS). RL10 став першим американським двигуном, що почав працювати на рідкому водні. Кілька модифікацій двигуна, з яких використовуються RL10A-4-2 та RL10B-2 на ракетах Atlas V та Дельта IV відповідно.

RL10
RL10A-4 у Музеї науки (Лондон)
Країна походження	США
Перший політ	1962 (RL10A-1)
Проєктувальник	Pratt & Whitney, MSFC
Виробник	залежно від років виготовлення: Pratt & Whitney Space Propulsion, Pratt & Whitney Rocketdyne, Aerojet Rocketdyne
Призначення	верхні ступені космічних ракет
Пов'язані РН	Atlas, Дельта IV, Титан, Сатурн-1
Статус	використовується
Рідинний двигун
Паливо	рідкий кисень / рідкий водень
Співвідношення	5,5:1 — 5,88:1
Цикл	закритий[1]
Відношення площі сопла	84:1 — 280:1
Продуктивність
Тяга у вакуумі	99,1—110 кН
Відношення тяга-до-маси	40:1 — 61,1:1
Тиск камери	?—4,412 МПа
Питомий імпульс у вакуумі	450—462 с
Тривалість роботи	740—2000 с
Розміри
Довжина	?—4,14 м
Діаметр	1,17—2,13 м
Суха маса	167—277 кг

Конструкція та принцип роботи

Варіант закритого циклу — Expander cycle^[en]

Подача компонентів палива до камери згоряння відбувається завдяки роботі двох турбонасосних агрегатів (ТНА). Турбіни ТНА двигуна обертаються завдяки руху газифікованого водню, фазовий перехід якого з рідкого стану відбувається після проходження спеціальними канальцями навколо сопла. Таким чином також здійснюється регенеративне охолодження останнього. Позаяк RL10 належить до двигунів закритого циклу, після турбіни водень спрямовується до камери згоряння.

Схема RL10B-2 у розібраному стані

Чорна частина — подовжувач

Одна з моделей двигуна — RL10B-2 — має електромеханічну підвіску з підвищеною надійністю та подовжене сопло, що дозволяє дещо збільшити питомий імпульс. Під час запуску для зменшення розміру перехідного ступеня, де ховається сопло двигуна, останнє перебуває в розібраному стані. Після розділення ступенів відбувається автоматичне опускання і з'єднання більшої частини сопла з меншою.

З 2017 року сопло та головний інжектор виготовляють за допомогою 3D-друку.

Новітнє застосування

• З 2009 року двигуни пропонують встановлювати на верхні ступені, що мають назву Advanced Cryogenic Evolved Stage^[en]. Останні будуть здатні тривалий час перебувати на орбіті і використовуватимуться як космічні заправні станції. Запускатимуться ракетами Вулкан, починаючи із середини 2020-х років.
• На ракеті SLS в разі використання другого ступеня DCSS — один RL10B-2, або ж на Exploration Upper Stage^[en] — чотири RL10C-3. Політ першого відбудеться не раніше 2020 року ( Exploration Mission 1).
• У квітні 2018 року Orbital ATK анонсувала застосування двох RL10C-5-1 на третьому ступені їхньої ракети Omega, що, можливо, почне літати у 2021 році.

Моделі RL10

Модель двиг.	Статус	Перш. політ	Суха маса, кг	Тяга, кН	Іпит. вак.	Довж., м	Діам., м	Тяга: Вага	О2: Н2	Віднош. площ сопла	Тиск, МПа	Час горіння, с	Пов'язані ступені
RL10A-1[1]	не викор.	1962	131	67	425	1,73	1,53	52:1		40:1		430	Centaur A
RL10A-3[2]	не викор.	1963	131	65,6	444	2,49	1,53	51:1	5:1	57:1	3,275	470	Centaur B/C/D/E, S-IV (Сатурн-1)
RL10A-4[3]	не викор.	1992	168	92,5	449	2,29	1,17	56:1	5,5:1	84:1		392	Centaur IIA
RL10A-4-1[4]	не викор.	2000	167	99,1	451		1,53	61:1		84:1		740	Centaur IIIA
RL10A-4-2[5]	виробляєт.	2002	167	99,1	451		1,17	61:1		84:1		740	Centaur IIIB/V1/V2
RL10A-5[6]	не викор.	1993	143	64,7	373	1,07	1,02	46:1	6:1	4:1		127	DC-X[en]
RL10B-2[7]	виробляєт.	1998	277	110	462	4,14	2,13	40:1	5,88:1	280:1	4,412	5м: 1'125 4м: 700	DCSS[en]
RL10B-X[8]	відмінений		317	93,4	470		1,53	30:1		250:1		408	Centaur B-X
CECE[9]	демонстр. проєкт		160	67 із дросел. до 5%	>445	1,53
RL10C-1[10]	виробляєт.	2014	190	101,8	449,7	2,22	1,44	57:1	5,5:1	130:1		2000	Centaur SEC