На 2009 год производились три версии ЖРД «Мерлин». Двигатель для РН «Фалкон 1» использует для управления по крену перемещаемый выхлопной патрубок ТНА. ЖРД «Мерлин» в варианте для «Фалкон 9» практически идентичен по конструкции за исключением фиксированной системы выхлопа. «Мерлин» также используется на второй ступени ракеты-носителя. В этом случае двигатель снабжен соплом с бо́льшим коэффициентом расширения, которое оптимизировано для работы в вакууме, и имеет систему дросселирования в диапазоне 60-100 %.[6]
Исходная версия двигателя «Мерлин 1A» использовала дешёвую камеру и сопло с абляционным охлаждением. Углеродное волокно композиционного материала с внутренней поверхности постепенно уносится истекающим горячим газом в ходе работы двигателя, отводя тепло вместе с теряемым материалом. Этот тип двигателя использовался два раза: первый раз 24 марта 2006 года, когда в двигателе произошла утечка топлива, которая привела к аварии вскоре после начала полёта[7][8], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно. В обоих случаях двигатель использовался на «Фалькон 1».[9][10]
ЖРД «Мерлин 1В» — усовершенствованная версия, разрабатывавшаяся SpaceX для РН «Фалькон 1». Должен был иметь увеличенную до 39 тс тягу по сравнению с 35 тс у «Мерлина 1А». Мощность основной турбины увеличена с 1 490 кВт до 1 860 кВт. «Мерлин 1В» планировалось использовать на тяжёлой РН «Фалькон 9», которая должна была иметь девять таких двигателей на первой ступени. На основании неудачного опыта использования двигателя предыдущей модели, было решено не развивать дальше эту версию, а сосредоточить работу на регенеративно-охлаждаемом ЖРД «Мерлин 1С». Разработка прекращена.[9][10]
ЖРД «Мерлин 1C» использует регенеративно-охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошёл наземные испытания длительностью 170 с (время работы в полёте) в ноябре 2007 года.[11][12]
В случае использования на РН «Фалкон 1», «Мерлин 1C» имел тягу на уровне моря 35,4 тс и 40,8 тс в вакууме, удельный импульс в вакууме составляет 302,5 с. Потребление компонентов топлива этим двигателем составляет 136 кг/с. Для одного «Мерлин 1C» были проведены испытания общей продолжительностью 27 мин, что десятикратно превосходит время работы ЖРД в ходе полёта «Фалкон 1».[13]
ЖРД «Мерлин 1C» был впервые использован для неудачного третьего полёта РН «Фалькон 1». При обсуждении неудачи глава SpaceX Илон Маск отметил, что «полёт первой ступени с установленным новым «Мерлин 1C», который будет использоваться на РН «Фалькон 9», прошёл идеально.»[14] Двигатель использовался в четвёртом удачном полёте «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года.[15]
Двигатель является модификацией «Мерлин 1C» и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.0. Для улучшения работы в вакууме имеет большую степень расширения сопла,[16] которое охлаждается переизлучением тепла. В вакууме двигатель имеет тягу 42 тс и удельный импульс 342 с[17]. 10 марта 2009 года SpaceX сообщила в пресс-выпуске об успешном испытании ЖРД «Мерлин 1C Вакуум».
ЖРД Мерлин 1D является модернизацией двигателя Мерлин 1C. Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v1.1 и планируется к установке на первую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy. Тяга на уровне моря — 66,6 тс, в вакууме — 73,4 тс. Тяговооружённость чуть более 150. Масса двигателя 489 кг. Удельный импульс на уровне моря 282 с, в вакууме — 311 с[18]. Ресурс двигателя допускает неоднократное использование в случае возвращения и мягкой посадки первой ступени, предполагается — до сорока раз.[19] Важным отличием двигателя 1D от 1C является дросселирование в пределах 70-100% тяги. Дросселирование используется:
Первый запуск ракеты-носителя с двигателем Merlin 1D состоялся 29 сентября 2013 года[20]. По заявлению разработчиков двигателя, задел двигателя позволяет увеличить тягу на уровне моря c 666 до 730 кН[21].
Двигатель является модификацией Мерлин 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.1. В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для улучшения работы в вакууме. Сопло охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс (801 кН), удельный импульс — 340 с[22] (по другим данным — 347с[23]). Время работы двигателя во время полёта — до 375 с[24]. Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года.
Форсированная версия двигателя 1D. На начало 2015 года находится в стадии разработки. Повышено давление в камере сгорания за счёт использования переохлажденных топлива (до -7°C) и окислителя (до -207°C)[25][26][27][28]. Согласно сообщению Илона Маска, суммарная тяга 9 двигателей первой ступени Фалькон 9 FT составляет 1,71 миллиона фунтов, что в пересчёте на один двигатель и в тонны-силы даёт 86,18 тс. Благодаря этому, а также дополнительному количеству топлива в версии ракеты FT, максимальная грузоподъёмность на НОО повысилась до 22,8 т в одноразовом и 15,8 т в многоразовом варианте. На геопереходную орбиту Фалькон 9 FT сможет поднимать до 8,3 тонн в одноразовом или до 5,8 тонн в многоразовом варианте. Таким образом, Фалькон 9 перешёл в класс тяжёлых ракет-носителей.
Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT. C 22 декабря 2015 года эксплуатируется.
ru-wiki.org
Ракетные двигатели - одна из вершин технического прогресса. Работающие на пределе материалы, сотни атмосфер, тысячи градусов и сотни тонн тяги - это не может не восхищать. Но разных двигателей много, какие же из них самые лучшие? Чьи инженеры поднимутся на пьедестал почета снисходительно объясняя проигравшим, что они проиграли из-за дикости народа, страшной истории и кошмарного политического режима их страны? Пришло, наконец, время со всей прямотой ответить на этот вопрос.К сожалению, по внешнему виду двигателя нельзя сказать, насколько он замечательный. Приходится закапываться в скучные цифры характеристик каждого двигателя. Но их много, какую выбрать?
Несмотря на всю мощь, твердотопливные ускорители сложно назвать символом технического прогресса, потому что конструктивно они являются всего лишь стальным (или композитным, но это неважно) цилиндром с топливом. Во-вторых, эти ускорители вымерли вместе с шаттлами в 2011 году, что подрывает впечатление их успешности. Да, те, кто следят за новостями о новой американской сверхтяжелой ракете SLS скажут мне, что для нее разрабатываются новые твердотопливные ускорители, тяга которых составит уже 1600 тонн, но, во-первых, полетит эта ракета еще не скоро, не раньше конца 2018 года. А во-вторых, концепция "возьмем больше сегментов с топливом, чтобы тяга была еще больше" является экстенсивным путем развития, при желании, можно поставить еще больше сегментов и получить еще большую тягу, предел тут пока не достигнут, и незаметно, чтобы этот путь вел к техническому совершенству.
Второе место по тяге держит отечественный жидкостной двигатель РД-171М - 793 тонны.
Четыре камеры сгорания - это один двигатель. И человек для масштаба
Казалось бы - вот он, наш герой. Но, если это лучший двигатель, где его успех? Ладно, ракета "Энергия" погибла под обломками развалившегося Советского Союза, а "Зенит" прикончила политика отношений России и Украины. Но почему США покупают у нас не этот замечательный двигатель, а вдвое меньший РД-180? Почему РД-180, начинавшийся как "половинка" РД-170, сейчас выдает больше, чем половину тяги РД-170 - целых 416 тонн? Странно. Непонятно.
Третье и четвертое места по тяге занимают двигатели с ракет, которые больше не летают. Твердотопливному UA1207 (714 тонн), стоявшему на Титане IV, и звезде лунной программы двигателю F-1 (679 тонн) почему-то не помогли дожить до сегодняшнего дня выдающиеся показатели по мощности. Может быть, какой-нибудь другой параметр важнее?
Рекордсмены по тяге оказываются, в лучшем случае, в середине списка, если отсортировать его по удельному импульсу, а F-1 с твердотопливными ускорителями оказываются глубоко в хвосте. Казалось бы, вот она, важнейшая характеристика. Но посмотрим на лидеров списка. С показателем 9620 секунд на первом месте располагается малоизвестный электрореактивный двигатель HiPEP
Это не пожар в микроволновке, а настоящий ракетный двигатель. Правда, микроволновка ему все-таки приходится очень отдаленным родственником...
Двигатель HiPEP разрабатывался для закрытого проекта зонда для исследования лун Юпитера, и работы по нему были остановлены в 2005 году. На испытаниях прототип двигателя, как говорит официальный отчет NASA, развил удельный импульс 9620 секунд, потребляя 40 кВт энергии.
Второе и третье места занимают еще не летавшие электрореактивные двигатели VASIMR (5000 секунд) и NEXT (4100 секунд), показавшие свои характеристики на испытательных стендах. А летавшие в космос двигатели (например, серия отечественных двигателей СПД от ОКБ "Факел") имеют показатели до 3000 секунд.
Двигатели серии СПД. Кто сказал "классные колонки с подсветкой"?
Почему же эти двигатели еще не вытеснили все остальные? Ответ прост, если мы посмотрим на другие их параметры. Тяга электрореактивных двигателей измеряется, увы, в граммах, а в атмосфере они вообще не могут работать. Поэтому собрать на таких двигателях сверхэффективную ракету-носитель не получится. А в космосе они требуют киловатты энергии, что не всякие спутники могут себе позволить. Поэтому электрореактивные двигатели используются, в основном, только на межпланетных станциях и геостационарных коммуникационных спутниках.
Ну, хорошо, скажет читатель, отбросим электрореактивные двигатели. Кто будет рекордсменом по удельному импульсу среди химических двигателей?
С показателем 462 секунды в лидерах среди химических двигателей окажутся отечественный КВД1 и американский RL-10. И если КВД1 летал всего шесть раз в составе индийской ракеты GSLV, то RL-10 - успешный и уважаемый двигатель для верхних ступеней и разгонных блоков, прекрасно работающий уже много лет. В теории, можно собрать ракету-носитель целиком из таких двигателей, но тяга одного двигателя в 11 тонн означает, что на первую и вторую ступень их придется ставить десятками, и желающих так делать нет.
Можно ли совместить большую тягу и высокий удельный импульс? Химические двигатели уперлись в законы нашего мира (ну не горит водород с кислородом с удельным импульсом больше ~460, физика запрещает). Были проекты атомных двигателей (раз, два), но дальше проектов это пока не ушло. Но, в целом, если человечество сможет скрестить высокую тягу с высоким удельным импульсом, это сделает космос доступней. Есть ли еще показатели, по которым можно оценить двигатель?
Камера сгорания РД-180 в музее. Обратите внимание на количество шпилек, удерживающих крышку камеры сгорания, и расстояние между ними. Хорошо видно, как тяжело удержать стремящиеся сорвать крышку 258 атмосфер давления
Четвертое место у советского РД-0120 (216 атм), который держит первенство среди водородно-кислородных двигателей и летал два раза на РН "Энергия". Пятое место тоже у нашего двигателя - РД-264 на топливной паре несимметричный диметилгидразин/азотный тетраоксид на РН "Днепр" работает с давлением в 207 атм. И только на шестом месте будет американский двигатель Спейс Шаттла RS-25 с двумястами тремя атмосферами.
Большая фотография по ссылке
Верно и обратное - двигатель, который не отличается выдающимися значениями тяги или удельного импульса, но надежен, будет популярен. Чем длиннее история использования двигателя, тем больше статистика, и тем больше багов в нем успели отловить на уже случившихся авариях. Двигатели РД-107/108, стоящие на "Союзе", ведут свою родословную от тех самых двигателей, которые запускали первый спутник и Гагарина, и, несмотря на модернизации, имеют достаточно невысокие на сегодняшний день параметры. Но высочайшая надежность во многом окупает это.
Двигатель Merlin-1D. Выхлоп из газогенератора как на "Атласах" шестьдесят лет назад, зато доступно
И, в заключение, небольшой хит-парад двигателей, которые лично я считаю лучшими:
Семейство РД-170/180/190. Если вы из России или можете купить российские двигатели и вам нужны мощные двигатели на первую ступень, то отличным вариантом будет семейство РД-170/180/190. Эффективные, с высокими характеристиками и отличной статистикой надежности, эти двигатели находятся на острие технологического прогресса.
Be-3 и RocketMotorTwo. Двигатели частных компаний, занимающихся суборбитальным туризмом, будут в космосе всего несколько минут, но это не мешает восхищаться красотой использованных технических решений. Водородный двигатель BE-3, перезапускаемый и дросселируемый в широком диапазоне, с тягой до 50 тонн и оригинальной схемой с открытым фазовым переходом, разработанный сравнительно небольшой командой - это круто. Что же касается RocketMotorTwo, то при всем скептицизме по отношению к Брэнсону и SpaceShipTwo, я не могу не восхищаться красотой и простотой схемы гибридного двигателя с твердым топливом и газообразным окислителем.
F-1 и J-2 В 1960-х это были самые мощные двигатели в своих классах. Да и нельзя не любить двигатели, подарившие нам такую красоту:
РД-107/108. Парадоксально? Невысокие параметры? Всего 90 тонн тяги? 60 атмосфер в камере? Привод турбонасоса от перекиси водорода, что устарело лет на 70? Это все неважно, если двигатель имеет высочайшую надежность, а по стоимости приближается к "большому глупому носителю". Да, конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но эти двигатели будут жить еще лет десять минимум, и, похоже, поставят рекорд по долголетию. Не получится найти более успешный двигатель с более славной историей.
Похожие материалы по тегу "незаметные сложности".
Интересно? Подписывайтесь на обновления.
lozga.livejournal.com
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
«Ме́рлин» (англ. Merlin) — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании SpaceX, США. Предназначен для использования на ракетах-носителях (РН) семейства «Фалькон». РН «Фалькон 9» использует этот двигатель на первой и второй ступенях, «Фалькон 1» использует один «Мерлин» на первой ступени, один из проектов SpaceX — РН «Фалькон 1e» — должна использовать его также на первой ступени. В самом мощном проекте SpaceX — РН «Фалькон Хэви» — предполагается использование 27 двигателей Мерлин на всех ступенях. ЖРД «Мерлин» открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород. Двигатель предполагается использовать повторно, после приземления первой ступени на космодром, или плавучую морскую платформу (ASDS).
Штифтовая форсунка была использована впервые в программе «Аполлон» НАСА на двигателе посадочной ступени лунного модуля, который являлся одним из наиболее критических сегментов этой программы. Аналогичная используется в камере сгорания «Мерлина». Компоненты топлива подаются через расположенный на одной оси турбонасос с двойной крыльчаткой. Насос также подаёт керосин под высоким давлением для гидравлической системы управления, который затем сбрасывается в канал низкого давления. Это исключает необходимость отдельной гидравлической системы для управления вектором тяги и гарантирует её функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Мерлин».
На 2009 год производились три версии ЖРД «Мерлин». Двигатель для РН «Фалькон 1» использует для управлением по крену перемещаемый выхлопной патрубок ТНА. ЖРД «Мерлин» в варианте для «Фалькон 9» практически идентичен по конструкции за исключением фиксированной системы выхлопа. «Мерлин» также используется на второй ступени ракеты-носителя. В этом случае двигатель снабжен соплом с бо́льшим коэффициентом расширения, которое оптимизировано для работы в вакууме, и имеет диапазон дросселирования в диапазоне 60-100 %.[6]
Исходная версия двигателя «Мерлин 1A» использовала дешёвую камеру и сопло с абляционным охлаждением. Углеродное волокно композиционного материала с внутренней поверхности постепенно уносится истекающим горячим газом в ходе работы двигателя, отводя тепло вместе с теряемым материалом. Этот тип двигателя использовался два раза: первый раз 24 марта 2006 года, когда в двигателе произошла утечка топлива, которая привела к аварии вскоре после начала полета[7][8], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно. В обоих случаях двигатель использовался на «Фалькон 1».[9][10]
ЖРД «Мерлин 1В» — усовершенствованная версия, разрабатывавшаяся SpaceX для РН «Фалькон 1». Должен был иметь увеличенную до 39 тс тягу по сравнению с 35 тс у «Мерлина 1А». Мощность основной турбины увеличена с 1 490 кВт до 1 860 кВт. «Мерлин 1В» планировалось использовать на тяжелой РН «Фалькон 9», которая должна была иметь девять таких двигателей на первой ступени. На основании неудачного опыта использования двигателя предыдущей модели, было решено не развивать дальше эту версию, а сосредоточить работу на регенеративно-охлаждаемом ЖРД «Мерлин 1С». Разработка прекращена.[9][10]
ЖРД «Мерлин 1C» использует регенеративно охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошел наземные испытания длительностью 170 с (время работы в полете) в ноябре 2007 года.[11][12]
В случае использования на РН «Фалькон 1», «Мерлин 1C» имел тягу на уровне моря 35.4 тс и в вакууме 40.8 тс, удельный импульс в вакууме составляет 302.5 с. Потребление компонентов топлива этим двигателем составляет 136 кг/с. Для одного «Мерлин 1C» были проведены испытания общей продолжительностью 27 мин, что десятикратно превосходит время работы ЖРД в ходе полета «Фалькон 1».[13]
ЖРД «Мерлин 1C» был впервые использован для неудачного третьего полета РН «Фалькон 1». При обсуждении неудачи глава SpaceX Элон Маск отметил, что «полет первой ступени с установленным новым „Мерлин 1C“, который будет использоваться на РН „Фалькон 9“, прошел идеально.»[14] Двигатель использовался в четвертом удачном полете «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года.[15]
Двигатель является модификацией Merlin 1C и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.0. Имеет большую степень расширения сопла для оптимизации работы в вакууме,[16] которое охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 42 тс и удельный импульс 342 с[17]. 10 марта 2009 года SpaceX информировала в пресс-релизе об успешном испытании ЖРД «Мерлин Вакуум».
ЖРД Merlin 1D является модернизацией двигателя Merlin 1C. Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v1.1 и планируется к установке на первую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy. Тяга на уровне моря 66,6 тс, в вакууме - 73,4 тс. Тяговооруженность чуть более 150. Масса двигателя 489 кг. Удельный импульс на уровне моря 282 с, в вакууме 311 с[18]. Ресурс двигателя допускает неоднократное использование в случае возвращения и мягкой посадки первой ступени, предполагается - до сорока раз.[19] Важным отличием двигателя 1D от 1C является дросселирование в пределах 70-100% тяги. Дросселирование используется:
Первый запуск ракеты-носителя с двигателем Merlin 1D состоялся 29 сентября 2013 года[20]. По заявлению разработчиков двигателя, потенциал двигателя позволяет форсирование тяги на уровне моря c 666 до 730 кН[21].
Двигатель является модификацией Merlin 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.1. В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для оптимизации работы в вакууме. Сопло охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс (801 кН), удельный импульс 340 с[22] (по другим данным - 347с[23]). Время работы двигателя во время полета - до 375 с[24]. Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года.
Форсированная версия двигателя 1D. На начало 2015 года находится в стадии разработки. Повышено давление в камере сгорания за счет использования переохлажденных топлива (до -7°C) и окислителя (до -207°C)[25][26][27][28]. [twitter.com/elonmusk/status/726650591359819776 Согласно сообщению Илона Маска], суммарная тяга 9 двигателей первой ступени Фалькон-9 FT составляет 1,71 миллиона фунтов, что в пересчете на один двигатель и тонны силы, дает 86,18 тс. Благодаря этому, а также дополнительному количеству топлива в версии ракеты FT, максимальная грузоподъёмность на НОО повысилась до 22,8 т в одноразовом и 15,8 т в многоразовом варианте. На геопереходную орбиту Фалькон-9 FT сможет поднимать до 8,3 тонн в одноразовом или до 5,8 тонн в многоразовом варианте. Таким образом, Фалькон-9 перешел в класс тяжелых носителей.
Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 v FT (Full Thrust). C 22 декабря 2015 года эксплуатируется.
| Использование | Falcon 1 (Demo) | Falcon-1 (interim upgrade) | Falcon-1e, Falcon-9 v1.0 | Falcon-9 v1.0 | Falcon-9 v2.0 (не строилась) | Falcon-9 v1.1, Falcon-9 v1.1R | Falcon-9 v1.1, Falcon-9 v1.1R | Falcon 9 FT | Falcon 9 FT |
| Соотношение LOX / RP-1 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.34 | 2.36 | 2.36 | 2.38 |
| Тяга на уровне моря, кН | 330 | 355 | 354 | - | 555 | 666 | - | 845 [29] | - |
| Тяга в вакууме, кН | 376 | 401 | 408 | 420 | 628 | 734 | 801 | 914 [29] | 934 [30] |
| УИ на уровне моря, с | 253.7 | 264.5 | 267 | - | 275 | 282 | - | 286 | - |
| УИ в вакууме, с | 288.5 | 302.5 | 304.8 | 336 | 311 | 320 | 347 | 321 | 347 |
| Давление в камере сгорания, МПа | 5.39 | 6.08 | 6.14 | 6.14 | 6.77 | 9.72 | 9.72 | 10.8 | 10.8 |
| Степень расширения сопла | 14.5 | 16 | 16 | 117 | ? | 21.4 | 117 | 21.4 | 117 |
Ростов своим зорким охотничьим глазом один из первых увидал этих синих французских драгун, преследующих наших улан. Ближе, ближе подвигались расстроенными толпами уланы, и французские драгуны, преследующие их. Уже можно было видеть, как эти, казавшиеся под горой маленькими, люди сталкивались, нагоняли друг друга и махали руками или саблями. Ростов, как на травлю, смотрел на то, что делалось перед ним. Он чутьем чувствовал, что ежели ударить теперь с гусарами на французских драгун, они не устоят; но ежели ударить, то надо было сейчас, сию минуту, иначе будет уже поздно. Он оглянулся вокруг себя. Ротмистр, стоя подле него, точно так же не спускал глаз с кавалерии внизу. – Андрей Севастьяныч, – сказал Ростов, – ведь мы их сомнем… – Лихая бы штука, – сказал ротмистр, – а в самом деле… Ростов, не дослушав его, толкнул лошадь, выскакал вперед эскадрона, и не успел он еще скомандовать движение, как весь эскадрон, испытывавший то же, что и он, тронулся за ним. Ростов сам не знал, как и почему он это сделал. Все это он сделал, как он делал на охоте, не думая, не соображая. Он видел, что драгуны близко, что они скачут, расстроены; он знал, что они не выдержат, он знал, что была только одна минута, которая не воротится, ежели он упустит ее. Пули так возбудительно визжали и свистели вокруг него, лошадь так горячо просилась вперед, что он не мог выдержать. Он тронул лошадь, скомандовал и в то же мгновение, услыхав за собой звук топота своего развернутого эскадрона, на полных рысях, стал спускаться к драгунам под гору. Едва они сошли под гору, как невольно их аллюр рыси перешел в галоп, становившийся все быстрее и быстрее по мере того, как они приближались к своим уланам и скакавшим за ними французским драгунам. Драгуны были близко. Передние, увидав гусар, стали поворачивать назад, задние приостанавливаться. С чувством, с которым он несся наперерез волку, Ростов, выпустив во весь мах своего донца, скакал наперерез расстроенным рядам французских драгун. Один улан остановился, один пеший припал к земле, чтобы его не раздавили, одна лошадь без седока замешалась с гусарами. Почти все французские драгуны скакали назад. Ростов, выбрав себе одного из них на серой лошади, пустился за ним. По дороге он налетел на куст; добрая лошадь перенесла его через него, и, едва справясь на седле, Николай увидал, что он через несколько мгновений догонит того неприятеля, которого он выбрал своей целью. Француз этот, вероятно, офицер – по его мундиру, согнувшись, скакал на своей серой лошади, саблей подгоняя ее. Через мгновенье лошадь Ростова ударила грудью в зад лошади офицера, чуть не сбила ее с ног, и в то же мгновенье Ростов, сам не зная зачем, поднял саблю и ударил ею по французу. В то же мгновение, как он сделал это, все оживление Ростова вдруг исчезло. Офицер упал не столько от удара саблей, который только слегка разрезал ему руку выше локтя, сколько от толчка лошади и от страха. Ростов, сдержав лошадь, отыскивал глазами своего врага, чтобы увидать, кого он победил. Драгунский французский офицер одной ногой прыгал на земле, другой зацепился в стремени. Он, испуганно щурясь, как будто ожидая всякую секунду нового удара, сморщившись, с выражением ужаса взглянул снизу вверх на Ростова. Лицо его, бледное и забрызганное грязью, белокурое, молодое, с дырочкой на подбородке и светлыми голубыми глазами, было самое не для поля сражения, не вражеское лицо, а самое простое комнатное лицо. Еще прежде, чем Ростов решил, что он с ним будет делать, офицер закричал: «Je me rends!» [Сдаюсь!] Он, торопясь, хотел и не мог выпутать из стремени ногу и, не спуская испуганных голубых глаз, смотрел на Ростова. Подскочившие гусары выпростали ему ногу и посадили его на седло. Гусары с разных сторон возились с драгунами: один был ранен, но, с лицом в крови, не давал своей лошади; другой, обняв гусара, сидел на крупе его лошади; третий взлеаал, поддерживаемый гусаром, на его лошадь. Впереди бежала, стреляя, французская пехота. Гусары торопливо поскакали назад с своими пленными. Ростов скакал назад с другими, испытывая какое то неприятное чувство, сжимавшее ему сердце. Что то неясное, запутанное, чего он никак не мог объяснить себе, открылось ему взятием в плен этого офицера и тем ударом, который он нанес ему. Граф Остерман Толстой встретил возвращавшихся гусар, подозвал Ростова, благодарил его и сказал, что он представит государю о его молодецком поступке и будет просить для него Георгиевский крест. Когда Ростова потребовали к графу Остерману, он, вспомнив о том, что атака его была начата без приказанья, был вполне убежден, что начальник требует его для того, чтобы наказать его за самовольный поступок. Поэтому лестные слова Остермана и обещание награды должны бы были тем радостнее поразить Ростова; но все то же неприятное, неясное чувство нравственно тошнило ему. «Да что бишь меня мучает? – спросил он себя, отъезжая от генерала. – Ильин? Нет, он цел. Осрамился я чем нибудь? Нет. Все не то! – Что то другое мучило его, как раскаяние. – Да, да, этот французский офицер с дырочкой. И я хорошо помню, как рука моя остановилась, когда я поднял ее». Ростов увидал отвозимых пленных и поскакал за ними, чтобы посмотреть своего француза с дырочкой на подбородке. Он в своем странном мундире сидел на заводной гусарской лошади и беспокойно оглядывался вокруг себя. Рана его на руке была почти не рана. Он притворно улыбнулся Ростову и помахал ему рукой, в виде приветствия. Ростову все так же было неловко и чего то совестно. Весь этот и следующий день друзья и товарищи Ростова замечали, что он не скучен, не сердит, но молчалив, задумчив и сосредоточен. Он неохотно пил, старался оставаться один и о чем то все думал. Ростов все думал об этом своем блестящем подвиге, который, к удивлению его, приобрел ему Георгиевский крест и даже сделал ему репутацию храбреца, – и никак не мог понять чего то. «Так и они еще больше нашего боятся! – думал он. – Так только то и есть всего, то, что называется геройством? И разве я это делал для отечества? И в чем он виноват с своей дырочкой и голубыми глазами? А как он испугался! Он думал, что я убью его. За что ж мне убивать его? У меня рука дрогнула. А мне дали Георгиевский крест. Ничего, ничего не понимаю!» Но пока Николай перерабатывал в себе эти вопросы и все таки не дал себе ясного отчета в том, что так смутило его, колесо счастья по службе, как это часто бывает, повернулось в его пользу. Его выдвинули вперед после Островненского дела, дали ему батальон гусаров и, когда нужно было употребить храброго офицера, давали ему поручения.
Получив известие о болезни Наташи, графиня, еще не совсем здоровая и слабая, с Петей и со всем домом приехала в Москву, и все семейство Ростовых перебралось от Марьи Дмитриевны в свой дом и совсем поселилось в Москве. Болезнь Наташи была так серьезна, что, к счастию ее и к счастию родных, мысль о всем том, что было причиной ее болезни, ее поступок и разрыв с женихом перешли на второй план. Она была так больна, что нельзя было думать о том, насколько она была виновата во всем случившемся, тогда как она не ела, не спала, заметно худела, кашляла и была, как давали чувствовать доктора, в опасности. Надо было думать только о том, чтобы помочь ей. Доктора ездили к Наташе и отдельно и консилиумами, говорили много по французски, по немецки и по латыни, осуждали один другого, прописывали самые разнообразные лекарства от всех им известных болезней; но ни одному из них не приходила в голову та простая мысль, что им не может быть известна та болезнь, которой страдала Наташа, как не может быть известна ни одна болезнь, которой одержим живой человек: ибо каждый живой человек имеет свои особенности и всегда имеет особенную и свою новую, сложную, неизвестную медицине болезнь, не болезнь легких, печени, кожи, сердца, нервов и т. д., записанных в медицине, но болезнь, состоящую из одного из бесчисленных соединений в страданиях этих органов. Эта простая мысль не могла приходить докторам (так же, как не может прийти колдуну мысль, что он не может колдовать) потому, что их дело жизни состояло в том, чтобы лечить, потому, что за то они получали деньги, и потому, что на это дело они потратили лучшие годы своей жизни. Но главное – мысль эта не могла прийти докторам потому, что они видели, что они несомненно полезны, и были действительно полезны для всех домашних Ростовых. Они были полезны не потому, что заставляли проглатывать больную большей частью вредные вещества (вред этот был мало чувствителен, потому что вредные вещества давались в малом количестве), но они полезны, необходимы, неизбежны были (причина – почему всегда есть и будут мнимые излечители, ворожеи, гомеопаты и аллопаты) потому, что они удовлетворяли нравственной потребности больной и людей, любящих больную. Они удовлетворяли той вечной человеческой потребности надежды на облегчение, потребности сочувствия и деятельности, которые испытывает человек во время страдания. Они удовлетворяли той вечной, человеческой – заметной в ребенке в самой первобытной форме – потребности потереть то место, которое ушиблено. Ребенок убьется и тотчас же бежит в руки матери, няньки для того, чтобы ему поцеловали и потерли больное место, и ему делается легче, когда больное место потрут или поцелуют. Ребенок не верит, чтобы у сильнейших и мудрейших его не было средств помочь его боли. И надежда на облегчение и выражение сочувствия в то время, как мать трет его шишку, утешают его. Доктора для Наташи были полезны тем, что они целовали и терли бобо, уверяя, что сейчас пройдет, ежели кучер съездит в арбатскую аптеку и возьмет на рубль семь гривен порошков и пилюль в хорошенькой коробочке и ежели порошки эти непременно через два часа, никак не больше и не меньше, будет в отварной воде принимать больная. Что же бы делали Соня, граф и графиня, как бы они смотрели на слабую, тающую Наташу, ничего не предпринимая, ежели бы не было этих пилюль по часам, питья тепленького, куриной котлетки и всех подробностей жизни, предписанных доктором, соблюдать которые составляло занятие и утешение для окружающих? Чем строже и сложнее были эти правила, тем утешительнее было для окружающих дело. Как бы переносил граф болезнь своей любимой дочери, ежели бы он не знал, что ему стоила тысячи рублей болезнь Наташи и что он не пожалеет еще тысяч, чтобы сделать ей пользу: ежели бы он не знал, что, ежели она не поправится, он не пожалеет еще тысяч и повезет ее за границу и там сделает консилиумы; ежели бы он не имел возможности рассказывать подробности о том, как Метивье и Феллер не поняли, а Фриз понял, и Мудров еще лучше определил болезнь? Что бы делала графиня, ежели бы она не могла иногда ссориться с больной Наташей за то, что она не вполне соблюдает предписаний доктора? – Эдак никогда не выздоровеешь, – говорила она, за досадой забывая свое горе, – ежели ты не будешь слушаться доктора и не вовремя принимать лекарство! Ведь нельзя шутить этим, когда у тебя может сделаться пневмония, – говорила графиня, и в произношении этого непонятного не для нее одной слова, она уже находила большое утешение. Что бы делала Соня, ежели бы у ней не было радостного сознания того, что она не раздевалась три ночи первое время для того, чтобы быть наготове исполнять в точности все предписания доктора, и что она теперь не спит ночи, для того чтобы не пропустить часы, в которые надо давать маловредные пилюли из золотой коробочки? Даже самой Наташе, которая хотя и говорила, что никакие лекарства не вылечат ее и что все это глупости, – и ей было радостно видеть, что для нее делали так много пожертвований, что ей надо было в известные часы принимать лекарства, и даже ей радостно было то, что она, пренебрегая исполнением предписанного, могла показывать, что она не верит в лечение и не дорожит своей жизнью. Доктор ездил каждый день, щупал пульс, смотрел язык и, не обращая внимания на ее убитое лицо, шутил с ней. Но зато, когда он выходил в другую комнату, графиня поспешно выходила за ним, и он, принимая серьезный вид и покачивая задумчиво головой, говорил, что, хотя и есть опасность, он надеется на действие этого последнего лекарства, и что надо ждать и посмотреть; что болезнь больше нравственная, но… Графиня, стараясь скрыть этот поступок от себя и от доктора, всовывала ему в руку золотой и всякий раз с успокоенным сердцем возвращалась к больной. Признаки болезни Наташи состояли в том, что она мало ела, мало спала, кашляла и никогда не оживлялась. Доктора говорили, что больную нельзя оставлять без медицинской помощи, и поэтому в душном воздухе держали ее в городе. И лето 1812 года Ростовы не уезжали в деревню.
wiki-org.ru
 ЖРД «Merlin 1D» SpaceX. | |
| ЖРД | |
| керосин | |
| жидкий кислород | |
| 1 | |
| США | |
| с 2006 года (версия 1A) с 2013 года (версия 1D) [1] | |
| «Falcon 1», «Falcon 1е» (1-я ступень)«Falcon 9», «Falcon 9 1.1» «Falcon Heavy» (все ступени) | |
| Merlin:«1А»; «1В»; «1С»; «Vacuum 1С»; «1D»; «Vacuum 1D» | |
| SpaceX, США | |
| 450-490 кг [2] | |
| Вакуум: 741 кН [3]Ур.моря (текущ.): 654 кН [3]Ур.моря (ожид.): 730 кН [4]Вакуум (Merlin 1D Vacuum): 801 кН [3] | |
| Вакуум: 311 c [2]Ур.моря: 282 c[2]Вакуум (Merlin 1D Vacuum): 340 c [2] | |
| 180 c (Merlin 1D) 375 c (Merlin 1D Vacuum) [3] | |
| 9.7 МПа (97 атм.)[2] | |
| Merlin 1D: 16 [2]Merlin 1D Vacuum: 117 [2] | |
| >165 [5] | |
| Химическое (смесь триэтилалюминия и триэтилбора)[2] | |
Merlin ([ˈmərlən], merlin с англ. — «кречет») — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании SpaceX (США). В качестве топлива используется пара керосин-кислород. Двигатель предполагается использовать повторно, после приземления первой ступени на космодром, или плавучую морскую платформу (ASDS).
Предназначен для использования на ракетах-носителях (РН) семейства «Falcon». РН «Falcon 9» использует этот двигатель на первой и второй ступенях, «Falcon 1» использует один «Merlin» на первой ступени, один из проектов SpaceX, — РН «Falcon 1e» — должна использовать его также на первой ступени. В самом мощном проекте SpaceX — РН «Falcon Heavy» — используется 27 двигателей Merlin на 3 носителях первой ступени и 1 двигатель - на второй ступени.
ЖРД «Merlin» — открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород.
На двигателе «Merlin» используются штифтовые форсунки. Такой тип форсунок впервые был применен в программе «Аполлон» НАСА на двигателе посадочной ступени лунного модуля, который являлся одним из наиболее критических сегментов этой программы. Компоненты топлива подаются через расположенный на одной оси турбонасос с двойной крыльчаткой. Насос также подаёт керосин под высоким давлением для гидравлической системы управления, который затем сбрасывается в канал низкого давления. Это исключает необходимость отдельной гидравлической системы для управления вектором тяги и гарантирует её функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Merlin».
На 2009 год производились три версии ЖРД «Merlin». Двигатель для РН «Falcon 1» использует для управления по крену перемещаемый выхлопной патрубок ТНА. ЖРД «Merlin» в варианте для «Falcon 9» практически идентичен по конструкции за исключением фиксированной системы выхлопа. «Merlin» также используется на второй ступени ракеты-носителя. В этом случае двигатель снабжен соплом с бо́льшим коэффициентом расширения, которое оптимизировано для работы в вакууме, и имеет систему дросселирования в диапазоне 60-100 %.[6]
Исходная версия двигателя «Merlin 1A» использовала дешёвую камеру и сопло с абляционным охлаждением. Углеродное волокно композиционного материала с внутренней поверхности постепенно уносится истекающим горячим газом в ходе работы двигателя, отводя тепло вместе с теряемым материалом. Этот тип двигателя использовался два раза: первый раз 24 марта 2006 года, когда в двигателе произошла утечка топлива, которая привела к аварии вскоре после начала полёта[7][8], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно. В обоих случаях двигатель использовался на «Falcon 1».[9][10]
ЖРД «Merlin 1В» — усовершенствованная версия, разрабатывавшаяся SpaceX для РН «Falcon 1». Должен был иметь увеличенную до 39 тс тягу по сравнению с 35 тс у «Merlin 1А». Мощность основной турбины увеличена с 1 490 кВт до 1 860 кВт. «Merlin 1В» планировалось использовать на тяжёлой РН «Falcon 9», которая должна была иметь девять таких двигателей на первой ступени. На основании неудачного опыта использования двигателя предыдущей модели, было решено не развивать дальше эту версию, а сосредоточить работу на регенеративно-охлаждаемом ЖРД «Merlin 1С». Разработка прекращена.[9][10]
ЖРД «Merlin 1C» использует регенеративно-охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошёл наземные испытания длительностью 170 с (время работы в полёте) в ноябре 2007 года.[11][12]
В случае использования на РН «Falcon 1», «Merlin 1C» имел тягу на уровне моря 35,4 тс и 40,8 тс в вакууме, удельный импульс в вакууме составляет 302,5 с. Потребление компонентов топлива этим двигателем составляет 136 кг/с. Для одного «Merlin 1C» были проведены испытания общей продолжительностью 27 мин, что десятикратно превосходит время работы ЖРД в ходе полёта «Falcon 1».[13]
ЖРД «Merlin 1C» был впервые использован для неудачного третьего полёта РН «Falcon 1». При обсуждении неудачи глава SpaceX Элон Маск отметил, что «полёт первой ступени с установленным новым «Merlin 1C», который будет использоваться на РН «Falcon 9», прошёл идеально.»[14] Двигатель использовался в четвёртом удачном полёте «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года.[15]
Двигатель является модификацией «Merlin 1C» и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.0. Для улучшения работы в вакууме имеет большую степень расширения сопла,[16] которое охлаждается переизлучением тепла. В вакууме двигатель имеет тягу 42 тс и удельный импульс 342 с[17]. 10 марта 2009 года SpaceX сообщила в пресс-выпуске об успешном испытании ЖРД «Merlin 1C Vacuum».
ЖРД Merlin 1D является модернизацией двигателя Merlin 1C. Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v1.1 и планируется к установке на первую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy. Тяга на уровне моря — 66,6 тс, в вакууме — 73,4 тс. Тяговооружённость чуть более 150. Масса двигателя 489 кг. Удельный импульс на уровне моря 282 с, в вакууме — 311 с[18]. Ресурс двигателя допускает неоднократное использование в случае возвращения и мягкой посадки первой ступени, предполагается — до сорока раз.[19] Важным отличием двигателя 1D от 1C является дросселирование в пределах 70-100% тяги. Дросселирование используется:
Первый запуск ракеты-носителя с двигателем Merlin 1D состоялся 29 сентября 2013 года[20]. По заявлению разработчиков двигателя, задел двигателя позволяет увеличить тягу на уровне моря c 666 до 730 кН[21].
Двигатель является модификацией Мерлин 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.1. В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для улучшения работы в вакууме. Сопло охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс (801 кН), удельный импульс — 340 с[22] (по другим данным — 347с[23]). Время работы двигателя во время полёта — до 375 с[24]. Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года.
Форсированная версия двигателя 1D. На начало 2015 года находится в стадии разработки. Повышено давление в камере сгорания за счёт использования переохлажденных топлива (до -7°C) и окислителя (до -207°C)[25][26][27][28]. Согласно сообщению Илона Маска, суммарная тяга 9 двигателей первой ступени Falcon 9 FT составляет 1,71 миллиона фунтов, что в пересчёте на один двигатель и в тонны-силы даёт 86,18 тс. Благодаря этому, а также дополнительному количеству топлива в версии ракеты FT, максимальная грузоподъёмность на НОО повысилась до 22,8 т в одноразовом и 15,8 т в многоразовом варианте. На геопереходную орбиту Falcon 9 FT сможет поднимать до 8,3 тонн в одноразовом или до 5,8 тонн в многоразовом варианте. Таким образом, Falcon 9 перешёл в класс тяжёлых ракет-носителей.
Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT. C 22 декабря 2015 года эксплуатируется.
| Использование | Falcon 1 (опытная) | Falcon 1 (усоверш.) | Falcon 1e, Falcon 9 v1.0 | Falcon 9 v1.0 | Falcon 9 v2.0 (не строилась) | Falcon 9 v1.1, Falcon 9 v1.1R | Falcon 9 v1.1, Falcon 9 v1.1R | Falcon 9 FT | Falcon 9 FT |
| Соотношение LOX / RP-1 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.34 | 2.36 | 2.36 | 2.38 |
| Тяга на уровне моря, кН | 330 | 355 | 354 | - | 555 | 666 | - | 845 [29] | - |
| Тяга в вакууме, кН | 376 | 401 | 408 | 420 | 628 | 734 | 801 | 914 [29] | 934 [30] |
| УИ на уровне моря, с | 253.7 | 264.5 | 267 | - | 275 | 282 | - | 286 | - |
| УИ в вакууме, с | 288.5 | 302.5 | 304.8 | 336 | 311 | 320 | 347 | 321 | 347 |
| Давление в камере сгорания, МПа | 5.39 | 6.08 | 6.14 | 6.14 | 6.77 | 9.72 | 9.72 | 10.8 | 10.8 |
| Степень расширения сопла | 14.5 | 16 | 16 | 117 | ? | 21.4 | 117 | 21.4 | 117 |
ru.wikiyy.com
| ЖРД «Merlin 1D» SpaceX. | |
| ЖРД | |
| керосин | |
| жидкий кислород | |
| 1 | |
| США | |
| с 2006 года (версия 1A) с 2013 года (версия 1D) [1] | |
| «Falcon 1», «Falcon 1е» (1-я ступень)«Falcon 9», «Falcon 9 1.1» «Falcon Heavy» (все ступени) | |
| Merlin:«1А»; «1В»; «1С»; «Vacuum 1С»; «1D»; «Vacuum 1D» | |
| SpaceX, США | |
| 450-490 кг [2] | |
| Вакуум: 741 кН [3]Ур.моря (текущ.): 654 кН [3]Ур.моря (ожид.): 730 кН [4]Вакуум (Merlin 1D Vacuum): 801 кН [3] | |
| Вакуум: 311 c [2]Ур.моря: 282 c[2]Вакуум (Merlin 1D Vacuum): 340 c [2] | |
| 180 c (Merlin 1D) 375 c (Merlin 1D Vacuum) [3] | |
| 9.7 МПа (97 атм.)[2] | |
| Merlin 1D: 16 [2]Merlin 1D Vacuum: 117 [2] | |
| >165 [5] | |
| Химическое (смесь триэтилалюминия и триэтилбора)[2] | |
Merlin ([ˈmərlən], merlin с англ. — «кречет») — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании SpaceX (США). В качестве топлива используется пара керосин-кислород. Двигатель предполагается использовать повторно, после приземления первой ступени на космодром, или плавучую морскую платформу (ASDS).
Предназначен для использования на ракетах-носителях (РН) семейства «Falcon». РН «Falcon 9» использует этот двигатель на первой и второй ступенях, «Falcon 1» использует один «Merlin» на первой ступени, один из проектов SpaceX, — РН «Falcon 1e» — должна использовать его также на первой ступени. В самом мощном проекте SpaceX — РН «Falcon Heavy» — используется 27 двигателей Merlin на 3 носителях первой ступени и 1 двигатель - на второй ступени.
ЖРД «Merlin» — открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород.
На двигателе «Merlin» используются штифтовые форсунки. Такой тип форсунок впервые был применен в программе «Аполлон» НАСА на двигателе посадочной ступени лунного модуля, который являлся одним из наиболее критических сегментов этой программы. Компоненты топлива подаются через расположенный на одной оси турбонасос с двойной крыльчаткой. Насос также подаёт керосин под высоким давлением для гидравлической системы управления, который затем сбрасывается в канал низкого давления. Это исключает необходимость отдельной гидравлической системы для управления вектором тяги и гарантирует её функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Merlin».
На 2009 год производились три версии ЖРД «Merlin». Двигатель для РН «Falcon 1» использует для управления по крену перемещаемый выхлопной патрубок ТНА. ЖРД «Merlin» в варианте для «Falcon 9» практически идентичен по конструкции за исключением фиксированной системы выхлопа. «Merlin» также используется на второй ступени ракеты-носителя. В этом случае двигатель снабжен соплом с бо́льшим коэффициентом расширения, которое оптимизировано для работы в вакууме, и имеет систему дросселирования в диапазоне 60-100 %.[6]
Исходная версия двигателя «Merlin 1A» использовала дешёвую камеру и сопло с абляционным охлаждением. Углеродное волокно композиционного материала с внутренней поверхности постепенно уносится истекающим горячим газом в ходе работы двигателя, отводя тепло вместе с теряемым материалом. Этот тип двигателя использовался два раза: первый раз 24 марта 2006 года, когда в двигателе произошла утечка топлива, которая привела к аварии вскоре после начала полёта[7][8], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно. В обоих случаях двигатель использовался на «Falcon 1».[9][10]
ЖРД «Merlin 1В» — усовершенствованная версия, разрабатывавшаяся SpaceX для РН «Falcon 1». Должен был иметь увеличенную до 39 тс тягу по сравнению с 35 тс у «Merlin 1А». Мощность основной турбины увеличена с 1 490 кВт до 1 860 кВт. «Merlin 1В» планировалось использовать на тяжёлой РН «Falcon 9», которая должна была иметь девять таких двигателей на первой ступени. На основании неудачного опыта использования двигателя предыдущей модели, было решено не развивать дальше эту версию, а сосредоточить работу на регенеративно-охлаждаемом ЖРД «Merlin 1С». Разработка прекращена.[9][10]
ЖРД «Merlin 1C» использует регенеративно-охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошёл наземные испытания длительностью 170 с (время работы в полёте) в ноябре 2007 года.[11][12]
В случае использования на РН «Falcon 1», «Merlin 1C» имел тягу на уровне моря 35,4 тс и 40,8 тс в вакууме, удельный импульс в вакууме составляет 302,5 с. Потребление компонентов топлива этим двигателем составляет 136 кг/с. Для одного «Merlin 1C» были проведены испытания общей продолжительностью 27 мин, что десятикратно превосходит время работы ЖРД в ходе полёта «Falcon 1».[13]
ЖРД «Merlin 1C» был впервые использован для неудачного третьего полёта РН «Falcon 1». При обсуждении неудачи глава SpaceX Элон Маск отметил, что «полёт первой ступени с установленным новым «Merlin 1C», который будет использоваться на РН «Falcon 9», прошёл идеально.»[14] Двигатель использовался в четвёртом удачном полёте «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года.[15]
Двигатель является модификацией «Merlin 1C» и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.0. Для улучшения работы в вакууме имеет большую степень расширения сопла,[16] которое охлаждается переизлучением тепла. В вакууме двигатель имеет тягу 42 тс и удельный импульс 342 с[17]. 10 марта 2009 года SpaceX сообщила в пресс-выпуске об успешном испытании ЖРД «Merlin 1C Vacuum».
ЖРД Merlin 1D является модернизацией двигателя Merlin 1C. Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v1.1 и планируется к установке на первую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy. Тяга на уровне моря — 66,6 тс, в вакууме — 73,4 тс. Тяговооружённость чуть более 150. Масса двигателя 489 кг. Удельный импульс на уровне моря 282 с, в вакууме — 311 с[18]. Ресурс двигателя допускает неоднократное использование в случае возвращения и мягкой посадки первой ступени, предполагается — до сорока раз.[19] Важным отличием двигателя 1D от 1C является дросселирование в пределах 70-100% тяги. Дросселирование используется:
Первый запуск ракеты-носителя с двигателем Merlin 1D состоялся 29 сентября 2013 года[20]. По заявлению разработчиков двигателя, задел двигателя позволяет увеличить тягу на уровне моря c 666 до 730 кН[21].
Двигатель является модификацией Мерлин 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.1. В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для улучшения работы в вакууме. Сопло охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс (801 кН), удельный импульс — 340 с[22] (по другим данным — 347с[23]). Время работы двигателя во время полёта — до 375 с[24]. Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года.
Форсированная версия двигателя 1D. На начало 2015 года находится в стадии разработки. Повышено давление в камере сгорания за счёт использования переохлажденных топлива (до -7°C) и окислителя (до -207°C)[25][26][27][28]. Согласно сообщению Илона Маска, суммарная тяга 9 двигателей первой ступени Falcon 9 FT составляет 1,71 миллиона фунтов, что в пересчёте на один двигатель и в тонны-силы даёт 86,18 тс. Благодаря этому, а также дополнительному количеству топлива в версии ракеты FT, максимальная грузоподъёмность на НОО повысилась до 22,8 т в одноразовом и 15,8 т в многоразовом варианте. На геопереходную орбиту Falcon 9 FT сможет поднимать до 8,3 тонн в одноразовом или до 5,8 тонн в многоразовом варианте. Таким образом, Falcon 9 перешёл в класс тяжёлых ракет-носителей.
Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT. C 22 декабря 2015 года эксплуатируется.
| Использование | Falcon 1 (опытная) | Falcon 1 (усоверш.) | Falcon 1e, Falcon 9 v1.0 | Falcon 9 v1.0 | Falcon 9 v2.0 (не строилась) | Falcon 9 v1.1, Falcon 9 v1.1R | Falcon 9 v1.1, Falcon 9 v1.1R | Falcon 9 FT | Falcon 9 FT |
| Соотношение LOX / RP-1 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.34 | 2.36 | 2.36 | 2.38 |
| Тяга на уровне моря, кН | 330 | 355 | 354 | - | 555 | 666 | - | 845 [29] | - |
| Тяга в вакууме, кН | 376 | 401 | 408 | 420 | 628 | 734 | 801 | 914 [29] | 934 [30] |
| УИ на уровне моря, с | 253.7 | 264.5 | 267 | - | 275 | 282 | - | 286 | - |
| УИ в вакууме, с | 288.5 | 302.5 | 304.8 | 336 | 311 | 320 | 347 | 321 | 347 |
| Давление в камере сгорания, МПа | 5.39 | 6.08 | 6.14 | 6.14 | 6.77 | 9.72 | 9.72 | 10.8 | 10.8 |
| Степень расширения сопла | 14.5 | 16 | 16 | 117 | ? | 21.4 | 117 | 21.4 | 117 |
wikiredia.ru
«Ме́рлин» (англ. Merlin) — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании SpaceX (США). В качестве топлива используется пара керосин-кислород. Двигатель предполагается использовать повторно, после приземления первой ступени на космодром, или плавучую морскую платформу (ASDS).
Предназначен для использования на ракетах-носителях (РН) семейства «Фалькон». РН «Фалькон 9» использует этот двигатель на первой и второй ступенях, «Фалькон 1» использует один «Мерлин» на первой ступени, один из проектов SpaceX, — РН «Фалькон 1e» — должна использовать его также на первой ступени. В самом мощном проекте SpaceX — РН «Фалькон Хэви» — используется 27 двигателей Мерлин на 3 носителях первой ступени и 1 двигатель - на второй ступени.
ЖРД «Мерлин» — открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород.
На двигателе «Мерлин» используются штифтовые форсунки. Такой тип форсунок впервые был применен в программе «Аполлон» НАСА на двигателе посадочной ступени лунного модуля, который являлся одним из наиболее критических сегментов этой программы. Компоненты топлива подаются через расположенный на одной оси турбонасос с двойной крыльчаткой. Насос также подаёт керосин под высоким давлением для гидравлической системы управления, который затем сбрасывается в канал низкого давления. Это исключает необходимость отдельной гидравлической системы для управления вектором тяги и гарантирует её функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Мерлин».
На 2009 год производились три версии ЖРД «Мерлин». Двигатель для РН «Фалькон 1» использует для управления по крену перемещаемый выхлопной патрубок ТНА. ЖРД «Мерлин» в варианте для «Фалькон 9» практически идентичен по конструкции за исключением фиксированной системы выхлопа. «Мерлин» также используется на второй ступени ракеты-носителя. В этом случае двигатель снабжен соплом с бо́льшим коэффициентом расширения, которое оптимизировано для работы в вакууме, и имеет систему дросселирования в диапазоне 60-100 %.[6]
Исходная версия двигателя «Мерлин 1A» использовала дешёвую камеру и сопло с абляционным охлаждением. Углеродное волокно композиционного материала с внутренней поверхности постепенно уносится истекающим горячим газом в ходе работы двигателя, отводя тепло вместе с теряемым материалом. Этот тип двигателя использовался два раза: первый раз 24 марта 2006 года, когда в двигателе произошла утечка топлива, которая привела к аварии вскоре после начала полёта[7][8], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно. В обоих случаях двигатель использовался на «Фалькон 1».[9][10]
ЖРД «Мерлин 1В» — усовершенствованная версия, разрабатывавшаяся SpaceX для РН «Фалькон 1». Должен был иметь увеличенную до 39 тс тягу по сравнению с 35 тс у «Мерлина 1А». Мощность основной турбины увеличена с 1 490 кВт до 1 860 кВт. «Мерлин 1В» планировалось использовать на тяжёлой РН «Фалькон 9», которая должна была иметь девять таких двигателей на первой ступени. На основании неудачного опыта использования двигателя предыдущей модели, было решено не развивать дальше эту версию, а сосредоточить работу на регенеративно-охлаждаемом ЖРД «Мерлин 1С». Разработка прекращена.[9][10]
ЖРД «Мерлин 1C» использует регенеративно-охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошёл наземные испытания длительностью 170 с (время работы в полёте) в ноябре 2007 года.[11][12]
В случае использования на РН «Фалькон 1», «Мерлин 1C» имел тягу на уровне моря 35,4 тс и 40,8 тс в вакууме, удельный импульс в вакууме составляет 302,5 с. Потребление компонентов топлива этим двигателем составляет 136 кг/с. Для одного «Мерлин 1C» были проведены испытания общей продолжительностью 27 мин, что десятикратно превосходит время работы ЖРД в ходе полёта «Фалькон 1».[13]
ЖРД «Мерлин 1C» был впервые использован для неудачного третьего полёта РН «Фалькон 1». При обсуждении неудачи глава SpaceX Элон Маск отметил, что «полёт первой ступени с установленным новым «Мерлин 1C», который будет использоваться на РН «Фалькон 9», прошёл идеально.»[14] Двигатель использовался в четвёртом удачном полёте «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года.[15]
Двигатель является модификацией «Мерлин 1C» и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.0. Для улучшения работы в вакууме имеет большую степень расширения сопла,[16] которое охлаждается переизлучением тепла. В вакууме двигатель имеет тягу 42 тс и удельный импульс 342 с[17]. 10 марта 2009 года SpaceX сообщила в пресс-выпуске об успешном испытании ЖРД «Мерлин 1C Вакуум».
ЖРД Мерлин 1D является модернизацией двигателя Мерлин 1C. Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v1.1 и планируется к установке на первую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy. Тяга на уровне моря — 66,6 тс, в вакууме — 73,4 тс. Тяговооружённость чуть более 150. Масса двигателя 489 кг. Удельный импульс на уровне моря 282 с, в вакууме — 311 с[18]. Ресурс двигателя допускает неоднократное использование в случае возвращения и мягкой посадки первой ступени, предполагается — до сорока раз.[19] Важным отличием двигателя 1D от 1C является дросселирование в пределах 70-100% тяги. Дросселирование используется:
Первый запуск ракеты-носителя с двигателем Merlin 1D состоялся 29 сентября 2013 года[20]. По заявлению разработчиков двигателя, задел двигателя позволяет увеличить тягу на уровне моря c 666 до 730 кН[21].
Двигатель является модификацией Мерлин 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.1. В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для улучшения работы в вакууме. Сопло охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс (801 кН), удельный импульс — 340 с[22] (по другим данным — 347с[23]). Время работы двигателя во время полёта — до 375 с[24]. Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года.
Форсированная версия двигателя 1D. На начало 2015 года находится в стадии разработки. Повышено давление в камере сгорания за счёт использования переохлажденных топлива (до -7°C) и окислителя (до -207°C)[25][26][27][28]. Согласно сообщению Илона Маска, суммарная тяга 9 двигателей первой ступени Фалькон 9 FT составляет 1,71 миллиона фунтов, что в пересчёте на один двигатель и в тонны-силы даёт 86,18 тс. Благодаря этому, а также дополнительному количеству топлива в версии ракеты FT, максимальная грузоподъёмность на НОО повысилась до 22,8 т в одноразовом и 15,8 т в многоразовом варианте. На геопереходную орбиту Фалькон 9 FT сможет поднимать до 8,3 тонн в одноразовом или до 5,8 тонн в многоразовом варианте. Таким образом, Фалькон 9 перешёл в класс тяжёлых ракет-носителей.
Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT. C 22 декабря 2015 года эксплуатируется.
| Использование | Фалькон 1 (опытная) | Фалькон 1 (усоверш.) | Фалькон 1e, Фалькон 9 v1.0 | Фалькон 9 v1.0 | Фалькон 9 v2.0 (не строилась) | Фалькон 9 v1.1, Фалькон 9 v1.1R | Фалькон 9 v1.1, Фалькон 9 v1.1R | Фалькон 9 FT | Фалькон 9 FT |
| Соотношение LOX / RP-1 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.17 | 2.34 | 2.36 | 2.36 | 2.38 |
| Тяга на уровне моря, кН | 330 | 355 | 354 | - | 555 | 666 | - | 845 [29] | - |
| Тяга в вакууме, кН | 376 | 401 | 408 | 420 | 628 | 734 | 801 | 914 [29] | 934 [30] |
| УИ на уровне моря, с | 253.7 | 264.5 | 267 | - | 275 | 282 | - | 286 | - |
| УИ в вакууме, с | 288.5 | 302.5 | 304.8 | 336 | 311 | 320 | 347 | 321 | 347 |
| Давление в камере сгорания, МПа | 5.39 | 6.08 | 6.14 | 6.14 | 6.77 | 9.72 | 9.72 | 10.8 | 10.8 |
| Степень расширения сопла | 14.5 | 16 | 16 | 117 | ? | 21.4 | 117 | 21.4 | 117 |
wikipedia.green
| Rolls-Royce Merlin | |
 | |
| Rolls-Royce Limited | |
| 1933 год - 1950 год | |
| четырехтактный V-образный двенадцатицилиндровый жидкостного охлаждения | |
| Технические характеристики | |
| 27 л | |
| 1 290 л.с. (962 кВт) при 3 000 об/мин на взлётном режиме | |
| 35,6 кВт/л (47,8 л.с./л) | |
| 6:1 | |
| 137,16 мм | |
| 152,4 мм | |
| 12 | |
| Два впускных и два выпускных клапана на цилиндр | |
| бензин с октановым числом 100 | |
| Сухой картер с одним масляным насосом | |
| жидкостная под давлением, теплоноситель — смесь 70 % воды и 30 % этиленгликоля. Система охлаждения нагнетателя независима от системы охлаждения двигателя | |
| 177 л/ч — 400 л/ч | |
| 1,58 кВт/кг (2,12 л.с./кг) при максимальной мощности | |
| Размеры | |
| 2 253 мм | |
| 781 мм | |
| 1 016 мм | |
| 744 кг | |
Роллс-Ройс Мерлин (англ. Rolls-Royce Merlin) — семейство английских авиационных двенадцатицилиндровых V-образных поршневых двигателей жидкостного охлаждения рабочим объёмом 27 л. Разработан и выпускался компанией Rolls-Royce Limited. Первоначально имел обозначение PV-12, затем в соответствии с традиционной системой наименования авиационных двигателей Роллс-Ройс по названиям хищных птиц получил имя Merlin — английское название дербника.
Один из самых массовых авиационных двигателей, всего компанией Rolls-Royce Limited и по лицензии выпущено почти 150 000 штук. Применялся на Avro Lancaster, De Havilland Mosquito, Supermarine Spitfire, Hawker Hurricane, North American P-51 Mustang и многих других самолётах периода Второй мировой войны.
Первый запуск PV-12 состоялся 1933 г. и, после нескольких модификаций, в 1936 г. были выпущены первые серийные варианты. Первыми принятыми на вооружение самолётами, на которых устанавливался «Мерлин», были Fairey Battle, Hawker Hurricane и Supermarine Spitfire. Больше всего «Мерлинов» было изготовлено для четырёхдвигательного тяжёлого бомбардировщика Avro Lancaster; тем не менее, двигатель наиболее тесно ассоциируется со «Спитфайром», начиная с первого полёта «Спитфайра» в 1936 г. Ряд быстро внедрявшихся разработок, вызванных потребностями военного времени, заметно улучшили характеристики и долговечность двигателя.
Считающийся одним из британских символов,[1] «Мерлин» был одним из наиболее удачных авиационных двигателей периода Второй Мировой войны, и множество модификаций выпускалось фирмой Роллс-Ройс в Дерби, Кру и Глазго,[2] так же, как и подразделением фирмы «Форд» в Великобритании Ford of Britain (англ.)русск. на их предприятии Trafford Park factory (англ.)русск. около Манчестера.[3] Под наименованием Packard V-1650 (англ.)русск. одна из модификаций «Мерлина» выпускалась в Соединённых Штатах. Производство было завершено в 1950 г. после выпуска в общей сложности почти 150 000 двигателей, последние модификации устанавливались на пассажирские и военно-транспортные самолёты.
На военных самолётах «Мерлина» заменил его более мощный преемник Rolls-Royce Griffon (англ.)русск.. Двигатели «Мерлин» и по сей день эксплуатируются Королевскиими ВВС на самолётах Battle of Britain Memorial Flight (англ.)русск., эскадрильи исторических самолётов, и устанавливаются на многие частные восстановленные самолёты по всему миру.
ru-wiki.ru
