ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Мерлин (ракетный двигатель). Merlin двигатель


merlin (ракетный двигатель) Википедия

Merlin 1D Тип Топливо Окислитель Камер сгорания Страна Использование Время эксплуатации Применение Развитие Производство Конструктор
Массогабаритныехарактеристики Масса Рабочие характеристики Тяга Удельный импульс Время работы Давление в камере сгорания Степень расширения Тяговооружённость Зажигание
Merlin 1D engines and octaweb harness----image-cropped.jpgЖРД «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.

Разработка[ | код]

Конструкция[ | код]

ЖРД «Merlin» — открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является

ru-wiki.ru

Merlin (ракетный двигатель) - это... Что такое Merlin (ракетный двигатель)?

Merlin (Мерлин) Тип: Топливо: Окислитель: Камер сгорания: Страна: Использование: Время эксплуатации: Применение:
Развитие: Производство: Конструктор: Массогабаритныехарактеристики Диаметр: Рабочие характеристики Тяга: Удельный импульс: Время работы: Давление в камере сгорания: Степень расширения: Тяговооружённость:
SpaceX Merlin engine.gifЖРД «Мерлин 1А» SpaceX.
ЖРД
керосин
жидкий кислород
1
США
2006 г - используется
«Фалькон 1», «Фалькон 1е» (1-я ступень)«Фалькон 9», «Фалькон Хэви» (все ступени)
Мерлин:«1А»; «1В»; «1С»; «Вакуум»; «1D»
SpaceX, США
1 250 мм
Вакуум: 49.2 тсУр.моря: 43.1 тс
Вакуум: 304.8 c(2990 м/c)[1]Ур.моря: 266 c(2609 м/c)[1]
170 c
6.77 MPa (67 атм.)[1]
14.5
92

«Ме́рлин» (англ. Merlin) — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании SpaceX, США.

Предназначен для использования на ракетах 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 28-ми двигателей Мерлин на всех ступенях. ЖРД «Мерлин» открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород. Двигатель предполагается использовать повторно после приводнения и спасения отработавшей ступени в море.

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 ее функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Мерлин».

Варианты двигателя

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 %.[2]

Мерлин 1A

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[3][4], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно. В обоих случаях двигатель использовался на «Фалькон 1».[5][6]

Мерлин 1В

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.[5][6]

Мерлин 1С

ЖРД «Мерлин 1C» использует регенеративно охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошел наземные испытания длительностью 170 с (время работы в полете) в ноябре 2007 года.[7][8]

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».[9]

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.»[10] Двигатель использовался в четвертом удачном полете «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года.[11]

Мерлин Вакуум

10 марта 2009 года SpaceX информировала в пресс-релизе об успешном испытании ЖРД «Мерлин Вакуум». Двигатель основывается на «Мерлин 1C», но имеет большую степень расширения сопла для оптимизации работы в вакууме,[1] которое охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 42 тс и удельный импульс 342 с.[12]

Дополнительные замечания

Так как варианты ЖРД «Мерлин 1C» и «Мерлин Вакуум» проходят программу испытаний и модернизации, параметры, публикуемые сейчас[13] (например, в таблице вверху справа), отличаются от данных, заявленных по этим двигателям изначально. Следует ожидать дальнейшего улучшения данных по тяге и удельному импульсу.

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Мерлин (ракетный двигатель) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 февраля 2018; проверки требуют 8 правок.Текущая версия
показать/скрыть подробности Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 февраля 2018; проверки требуют 8 правок. Перейти к навигации Перейти к поиску Merlin 1D Тип Топливо Окислитель Камер сгорания Страна Использование Время эксплуатации Применение Развитие
Производство Конструктор Массогабаритныехарактеристики Масса Рабочие характеристики Тяга
Merlin 1D engines and octaweb harness----image-cropped.jpgЖРД «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

ru.bywiki.com

Мерлин (ракетный двигатель)

«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

Содержание

Разработка

Конструкция

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»

Варианты двигателя

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]

Мерлин 1A

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]

Мерлин 1В

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]

Мерлин 1С

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]

Мерлин 1С Vacuum

Двигатель является модификацией «Мерлин 1C» и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v10 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»

Мерлин 1D

ЖРД Мерлин 1D является модернизацией двигателя Мерлин 1C Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v11 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]

Мерлин 1D Vacuum

Двигатель является модификацией Мерлин 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v11 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

Мерлин 1D+

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

Мерлин 1D Vacuum +

Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT C 22 декабря 2015 года эксплуатируется

Характеристики линейки двигателей Мерлин[23]»">править | править код]

Двигатель Мерлин 1A Мерлин 1Ci Мерлин 1C Мерлин 1C Vac Мерлин 1C+ Мерлин 1D Мерлин 1D Vac Мерлин 1D+ Мерлин 1D Vac+
Использование Фалькон 1

опытная

Фалькон 1

усоверш

Фалькон 1e,

Фалькон 9 v10

Фалькон 9 v10 Фалькон 9 v20

не строилась

Фалькон 9 v11,

Фалькон 9 v11R

Фалькон 9 v11,

Фалькон 9 v11R

Фалькон 9 FT Фалькон 9 FT
Соотношение LOX / RP-1 217 217 217 217 217 234 236 236 238
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 2537 2645 267 - 275 282 - 286 -
УИ в вакууме, с 2885 3025 3048 336 311 320 347 321 347
Давление в камере сгорания, МПа 539 608 614 614 677 972 972 108 108
Степень расширения сопла 145 16 16 117 214 117 214 117

См также

Примечания

  1. ↑ SpaceX successfully launches debut Falcon 9 v11
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 http://wwwspaceflight101com/falcon-9-v11html Falcon 9 v11 & F9R Launch Vehicle Overview
  3. ↑ 1 2 3 4 http://wwwspacexcom/falcon9 Falcon 9
  4. ↑ Transcript - SpaceX SES-8 Pre-Launch Conference
  5. ↑ http://wwwspacexcom/news/2013/03/26/merlin-engines Merlin Engines
  6. ↑ Aaron Dinardi; Peter Capozzoli; Gwynne Shotwell Low-cost Launch Opportunities Provided by the Falcon Family of Launch Vehicles pdf 1 October 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
  7. ↑ Falcon 1 Failure Traced to a Busted Nut, Spacecom 19 июля 2006
  8. ↑ Demo flight two update, Spacecom 19, January 2007
  9. ↑ 1 2 SpaceX Completes Development of Rocket Engine for Falcon 1 and 9 Wired Science 12 ноября 2007 Проверено 28 февраля 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
  10. ↑ 1 2 SpaceX has magical goals for Falcon 9  недоступная ссылка — история Nasa Spaceflight 5 августа 2006 Проверено 28 февраля 2008 Архивировано 25 сентября 2006 года
  11. ↑ SpaceX Completes Development of Merlin Regeneratively Cooled Rocket Engine Business Wire Архивировано 30 марта 2012 года
  12. ↑ SPACEX COMPLETES DEVELOPMENT OF MERLIN REGENERATIVELY COOLED ROCKET ENGINE SpaceX Проверено 12 марта 2009 Архивировано 30 марта 2012 года
  13. ↑ SpaceX Completes Qualification Testing of Merlin Regeneratively Cooled Engine for Falcon 1 Rocket SpaceX 25 февраля 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
  14. ↑ Bergin, Chris; Davis, Matt SpaceX Falcon I fails during first stage flight  недоступная ссылка — история Архивировано 6 августа 2008 года
  15. ↑ Ray, Justin Mission Status Center англ Spaceflight Now 28 сентября 2008 Проверено 28 сентября 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
  16. ↑ LOW-COST LAUNCH OPPORTUNITIES PROVIDED BY THE FALCON FAMILY OF LAUNCH VEHICLES
  17. ↑ Falcon 9 v11 & F9R Launch Vehicle Overview англ Проверено 12 марта 2009 Архивировано 30 марта 2012 года
  18. ↑ FALCON 9
  19. ↑ NASA, CNES Warn SpaceX of Challenges in Flying Reusable Falcon 9 Rocket
  20. ↑ Falcon_9
  21. ↑ Elon, Musk "SES-8 Prelaunch Teleconference" 24 ноября 2013
  22. ↑ SpaceX Falcon 9 upper stage engine successfully completes full mission duration firing англ SpaceX 10 марта 1009 Проверено 12 марта 2009 Архивировано 30 марта 2012 года
  23. ↑ 1 2 The evolution of the SpaceX Merlin-1 engine
  24. ↑ FALCON 9
  25. ↑ What is changing between the Merlin 1D engine and the uprated Merlin 1D+ engine
  26. ↑ Shit Elon Says - Transcript - SpaceX SES-8 Pre-Launch Conference
  27. ↑ Elon Musk on Twitter Twitter Проверено 18 декабря 2015
  28. ↑ Elon Musk on Twitter Twitter Проверено 18 декабря 2015
  29. ↑ 1 2 Emily Shanklin Merlin Engines 31 августа 2015 Проверено 18 июля 2016
  30. ↑ spacexcmsadmin Falcon 9 16 ноября 2012 Проверено 21 июля 2016

Ссылки

Мерлин (ракетный двигатель) Информация о

Мерлин (ракетный двигатель)Мерлин (ракетный двигатель) Мерлин (ракетный двигатель) Просмотр темы.

Мерлин (ракетный двигатель) что, Мерлин (ракетный двигатель) кто, Мерлин (ракетный двигатель) объяснение

There are excerpts from wikipedia on this article and video

www.turkaramamotoru.com

Мерлин (ракетный двигатель) — узбекистан вики

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).

Merlin 1D Тип Топливо Окислитель Камер сгорания Страна Использование Время эксплуатации Применение Развитие Производство Конструктор Массогабаритныехарактеристики Масса Рабочие характеристики Тяга Удельный импульс Время работы Давление в камере сгорания Степень расширения Тяговооружённость Зажигание
Merlin 1D engines and octaweb harness----image-cropped.jpgЖРД «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]

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.

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]

Merlin 1A

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]

Merlin 1В

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]

Merlin 1С

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]

Merlin 1С Vacuum

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».

Merlin 1D

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].

Merlin 1D Vacuum

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.

Merlin 1D+

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.

Merlin 1D Vacuum +

Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT. C 22 декабря 2015 года эксплуатируется.

uz.com.ru

SpaceX изготовила 100-й двигатель Merlin 1D (22 октября 2014) — Будущее уже наступило…

Менее, чем через два года, после того как SpaceX начал производство двигателя Merlin 1D, который дает тягу ракете Falcon 9, построен 100-й двигатель. SpaceX в настоящий момент — крупнейший частный производитель ракетных двигателей в мире.

Merlin 1D — это двигатель, полностью разработанный в Америке и построенный в штаб-квартире в Хоторне, Калифорния. Двигатели в настоящее время производятся с частотой четыре штуки в неделю, по проекту выпуск увеличится до пяти в конце 2014 года. Процесс производства начинается с главных компонентов: инжектор, турбокомпрессор, газогенератор, камера сгорания, клапаны и приводы (интегрированные в трубы), сенсоры и другие маленькие компоненты для создания составных узлов двигателя. Эти составные части собираются вместе, чтобы стать верхней и нижней сборкой. Когда нижняя и верхняя сборки состыкованы и скреплены, двигатель перед тестированием подвергается серии проверок на качество.

shiny_merlin_edited

Двигатели тестируются в ракетном центре разработок SpaceX, который расположен на более чем 4000 акрах земли в McGregor, Техас. Когда двигатели проверены в соответствии с конструкторскими требованиями и надежностью в условиях полета, они отгружаются обратно в Калифорнию, где настраиваются на полет и монтируются в первую ступень Falcon 9 по схеме octaweb (восьмиугольная паутина 8+1).

octaweb_1

Полностью укомплектованная первая ступень отгружается обратно в Техас для огневых испытаний всех девяти двигателей одновременно, а затем — как часть целой системы — к соответствующему месту запуска для финальных тестов.

texas mcgregor 9 engine test

С наибольшим соотношением тяга/вес среди разгонных двигателей — 155:1 — каждый двигатель Merlin 1D может поднять вес, эквивалентный примерно 40 средних автомобилей. Совместно девять двигателей первой ступени выдают 1.3 миллиона фунтов(~600 кг) тяги на уровне моря, которая увеличивается до 1.5 миллиона фунтов, когда первая ступень выходит за пределы атмосферы Земли. Девять двигателей сжигают около 540 галлонов (2044 литра) пропеланта в секунду — достаточно чтобы заполнить типичный домашний плавательный бассейн менее, чем за минуту.

orbcomm_engines_tight_1

На сегодняшний день запущено восемьдесят двигателей Merlin 1D, что уже превышает по количеству осуществленных запусков RS-68/68A (41 полет) на Delta и RD-180 (55 полетов) на разнообразных Atlas.

100-й Merlin 1D запланирован к полету на Falcon 9 в начале 2015 года.

Оригинал статьи

P.S. Это мой первый перевод , конструктивная критика приветствуется.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

elonmusk.su

В чем разница между стандартным двигателем Merlin и двигателем Merlin Vacuum?

Самой большой разницей является сопло . Для обеспечения оптимальной производительности в вакууме вам требуется гораздо больше.

Согласно Spaceflight 101 , давление в камере одинаковое, но коэффициент расширения (площадь горловины до площади конца сопла) в вакуумном варианте в 7 раз больше, что (если оно правильно) означает примерно в 2,7 раза больше диаметра сопла, если горло не меняется.

В Википедии описание 1C-вакуума говорит, что длина расширительного сопла составляет 2,7 метра, а общая длина первой ступени 1C составляет всего 2,9 метра в длину - примерно половину от нее составляет сопло. Таким образом, длина сопла в основном удваивается. Предположительно, связь между вакуумом 1D и 1D аналогична.

Говорят, что это изображение слева направо: Falcon 1 Merlin 1C, Falcon 9 1C (разный монтаж) и Falcon 9 2nd stage 1C vacuum - без удлинительного сопла, поэтому это более короткое, более толстое сопло, чем другие.

2 Merlin 1Cs и 1C-вакуум

И вот что расширительное сопло выглядит само по себе: введите описание изображения здесь

Поскольку вторая ступень Falcon 9 монтирует один двигатель, в корпусе такого же диаметра, как и первый этап (с его кластером из 9), есть много места для большого сопла.

Эта красноватая нить включает в себя некоторые неубедительные дебаты о том, насколько сильно отличаются вакуумные двигатели. Разумеется, разница в монтаже и компоновке (наиболее очевидно, что выхлопная патрубка газового генератора выталкивается дальше, чтобы не нападать на удлинение сопла), но турбонасосы и т. Д., По-видимому, одинаковы.

Согласно пересмотру руководства Falcon 9 от октября 2015 года , 1D Vacuum обладает гораздо более глубоким дросселированием, чем двигатель первой ступени, вплоть до 40% максимальной тяги (360 кН-934 кН). Неясно, в чем причина разницы в регулировании.

Thane Brimhall

Ничего себе, отличный ответ. Это именно то, что я искал. Я удивлен, насколько больше вакуумный двигатель. Я буду ждать, чтобы принять на всякий случай другие ответы, но еще раз, отличный ответ.

Russell Borogove

Да, сопла, оптимизированные по вакууму, могут быть невероятно большими. Хорошим примером является пропульсивная система сервисного модуля Apollo; учитывая его размер, пропорциональный космическому аппарату, вы можете подумать, что двигатель должен вырабатывать более 0,3 г.

Hobbes

Расширение вакуумного сопла - это тонкая оболочка (1/64 дюйма внизу), которая не имеет активной системы охлаждения. Невакуумная насадка имеет гораздо более толстые стенки с присоединенными каналами, топливо течет через каналы для охлаждения сопла.

SF.

... и в то время как в атмосферном полете, на ранней стадии плотной атмосферы (первые 10 км или около того) большое сопло принесло бы пользу работе двигателя, сначала большой колокол создавал бы дополнительное воздушное сопротивление, и, кроме того, просто нет места для сопел, 9 плотно упакованных двигателей.

askentire.net


Смотрите также