Реактивные движители: РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ • Большая российская энциклопедия

Содержание

На сколько сильно разогреваются реактивные двигатели? — Транспорт на vc.ru

Привет! Я Костя и мне удалось сохранить в себе часть маленького ребенка, который постоянно задает вопросы, чтобы понять как устроен мир вокруг. Недавно мне стало интересно, на сколько сильно разогревается авиационные реактивный двигатель и я полез гуглить. Результат моего маленького исследования можно узнать прочитав текст ниже.

1281
просмотров

Практической пользы от этого, скорее всего не будет, но если вам, как и мне, узнавать новое доставляет удовольствие, то читать обязательно 😀

Как и у любого механизма, который работает на высоких оборотах, реактивный двигатель современных самолетов сильно разогревается во время работы. Например, двигатель General Electric CF6-80C2, который можно найти под крыльями Boeing 747, состоит из 40 000+ частей, приличная часть которых — движущиеся части. Некоторые из них производятся с применением специальных сплавов, которые способны выдерживать экстремальные температуры, о которых здесь и пойдет речь.

Камера сгорания

Камера сгорания — одна из самых горячих частей двигателя. Именно здесь происходит сжигание горючей смеси.

В полностью исправном реактивном двигателе, который работает на предельных оборотах, температура в камере сгорания доходит до 1700 °C.

Чтобы выдержать такие температуры и не расплавиться нахрен, внутренняя часть камеры покрыта специальным термическим покрытием, которое экранирует металлическую часть корпуса камеры. Без такого покрытия, допустимая температура внутри камеры была бы значительно ниже из-за порога температуры плавления спец. сплавов.

Стоит также отметить, что камера сгорания может быть и не самым горячим узлом двигателя.

Например, в двигателе GE CF6-80 самым горячим компонентом движка является сопло 1-й ступени турбины высокого давления (High-Pressure Turbine или HTP).

Это сопло пропускает из себя раскаленные газы из камеры сгорания в турбину 1-й ступени.

Такими двигателями оснащены Boeing 747 (GE CF6-80), Boeing 767 (CF6-80C2), Airbus A310 (CF6-80C2) и Airbus A330 (CF6-80E1).

Как измеряют температуру двигателя

Датчики-термопара устанавливаются в разных секциях двигателя для получения показаний температуры.

Температура отработавших газов (EGT) определяет производительность двигателя путем измерения выхлопных газов турбины.

Показатель EGT Margin представляет собой разницу между взлетным EGT и Redline EGT (максимальным пределом). EGT Margin позволяет отслеживать состояние двигателя и время на крыле (время, которое двигатель проводит на крыле самолета).

Эксплуатационные показатели

Эксплуатационные показатели двигателя контролируются для выявления ухудшения его состояния, ускоренного износа и других возможных повреждений. Состояние и стабильность двигателя диагностируются путем сбора данных на крыле.

Например, двигатель узкофюзеляжного самолета, работающий на максимальной взлетной тяге в пустынном районе, покажет иные тенденции, чем идентичный двигатель, работающий на аналогичных уровнях тяги в тропическом регионе. Инструменты мониторинга тенденций работы двигателей (ETM) предназначены для обеспечения контроля состояния двигателей в режиме реального времени.

Допустимый предел EGT Margin вариативен и зависит от типа двигателя и его номинальной тяги. Для среднестатистического нового или капитально отремонтированного движка с более низкой тягой, дельта (margin) может составлять 75-100 °C. Для двигателей с высокой тягой, дальта варьируется в районе 50-70 °C.

CFM56-7B27 под крылом Boeing 737-900ER. Via Ryan Lane

Со временем, дельта начинает уменьшаться. Например, CFM56-7B27 под крылом Boeing 737-900ER за 10 000 циклов может “съесть” 50 °C от EGT Margin. Это значит, что двигатель надо снять с крыла и отправить на ремонт по восстановлению эксплуатационных показателей, либо на капитальный ремонт, если детали с ограниченным сроком жизни (Life Limited Parts или LLPs) достигли своего предела.

В то же время, какой нибудь CFM56-7B24 под крылом Boeing 737-900, может остаться на 15 000 циклов т. к. его дельта больше.

Здесь, кстати, кроется поле для маневра и торга авиакомпаний с самими собой т.к. они могут поставить менее тяговитый двигатель, который будет больше работать от ремонта до ремонта, либо поставить более мощный, у которого этот интервал будет меньше.

Если вам удалось получить небольшую дозу дофамина от новой информации, можете подписаться на мой блог здесь, на vc т.к. я планирую продолжать делиться своими микро-исследованиями.

На сколько сильно разогреваются реактивные двигатели? / Песочница / Хабр

Камера сгорания

Камера сгорания — одна из самых горячих частей двигателя. Именно здесь происходит сжигание горючей смеси.

Стоит также отметить, что камера сгорания может быть и не самым горячим узлом двигателя.

Это сопло пропускает из себя раскаленные газы из камеры сгорания в турбину 1-й ступени.

Такими двигателями оснащены Boeing 747 (GE CF6-80), Boeing 767 (CF6-80C2), Airbus A310 (CF6-80C2) и Airbus A330 (CF6-80E1).

Как измеряют температуру двигателя

Датчики-термопара устанавливаются в разных секциях двигателя для получения показаний температуры.

Эксплуатационные показатели

CFM56-7B27 под крылом Boeing 737-900ER. Via Ryan Lane

В то же время, какой-нибудь CFM56-7B24 под крылом Boeing 737-900, может остаться на 15 000 циклов т.к. его дельта больше.

Вот такая история.

История

Начало работы Лаборатории реактивного движения

История Лаборатории реактивного движения восходит к 1930-м годам, когда профессор Калифорнийского технологического института Теодор фон Карман руководил новаторскими работами в области ракетного движения. После неудачных, а иногда и опасных экспериментов несколько аспирантов во главе с Фрэнком Малиной вместе с энтузиастами ракет из района Пасадены перенесли свою работу за пределы кампуса. Они выбрали Арройо-Секо, сухой каньон к северу от Роуз-Боул в Пасадене, Калифорния, и будущий дом JPL.

Ракетчики GALCIT отдыхают от установки своего экспериментального ракетного двигателя в Arroyo Seco. Слева направо: Рудольф Шотт, Аполлон М. О. Смит, Фрэнк Малина, Эдвард Форман, Джек Парсонс.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Группа Калифорнийского технологического института провела первые испытания ракетного двигателя на спиртовом топливе в дикой местности русла реки 31 октября 1936 года. в качестве научного консультанта ВВС США убедил армию профинансировать разработку реактивных самолетов, устанавливаемых на тяжелые винтовые самолеты, чтобы облегчить взлет с коротких взлетно-посадочных полос. Армия помогла Калифорнийскому технологическому институту приобрести землю в Арройо-Секо для испытательных карьеров и временных мастерских. Летные испытания на близлежащих авиабазах подтвердили концепцию и проверили конструкцию. К этому времени началась Вторая мировая война, и спрос на двигатели вырос.

Бомбардировщик Douglas A-20 испытывает жидкостные двигатели реактивного взлета JPL в 1942 году.

Фото: NASA/JPL-Caltech

2 программа, обнаруженная разведкой союзников. Он и его исследовательская группа предложили исследовательский проект США, чтобы понять, воспроизвести и улучшить ракеты, начинающие бомбардировать Англию. В своем предложении 1943 года команда Калифорнийского технологического института впервые назвала свою организацию «Лабораторией реактивного движения».

Финансируемая артиллерийским корпусом армии США, начиная с 1944 года, Лаборатория реактивного движения в конечном итоге будет включать в себя технологии, выходящие за рамки аэродинамики и химии топлива, — технологии, которые разовьются в инструменты для космических полетов, защищенной связи, навигации и управления космическими кораблями. и исследования планет.

От ракет к ракетам

В конце 1944 года группа начала испытания возле Лич Спринг в пустыне Мохаве небольших неуправляемых ракет, получивших название Private, которые достигли дальности около 11 миль (почти 18 километров). К 1945, со штатом около 300 человек, группа начала запускать испытательные машины из Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико, на высоту 40 миль (60 километров), контролируя их работу с помощью радио и военного радиолокационного оборудования.

Управление ракетой было следующим шагом, требующим двухсторонней радиосвязи, а также радара и примитивного компьютера (с использованием радиоламп) на наземной станции. Результатом стал ответ Лаборатории реактивного движения на немецкую ракету Фау-2. Капрал впервые запущен в мае 1947 года, примерно через два года после окончания Второй мировой войны в Европе.

Капрал E. Запуск 31-го раунда на испытательном полигоне армии США Уайт-Сэндс, 22 мая 1947 года.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech при вибрации и других нагрузках. Команда разработала сверхзвуковую аэродинамическую трубу и ряд технологий экологических испытаний, все из которых нашли более широкое применение и пришли к поддержке внешних клиентов.

Модель зенитной ракеты армии США в сверхзвуковой аэродинамической трубе JPL, 19 мая. 55.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Разработка такого сложного устройства, как ракета, способная летать без посторонней помощи и не подлежащая ремонту, требовала нового уровня качества, новых методов испытаний и новой дисциплины, называемой системной инженерией.

Гонка в космос

В 1954 году Лаборатория реактивного движения предложила запустить спутник с командой Вернера фон Брауна в армейском Арсенале Редстоун в Алабаме в рамках Международного геофизического года, запланированного на 1957-58 годы. Их предложение было отклонено, и вместо этого JPL приступили к секретному проекту по испытанию технологии возвращения ядерных боеголовок в атмосферу. Используя модифицированный ускоритель Redstone и группы твердотопливных ракет JPL, они совершили три суборбитальных миссии за 19 лет.56 и 1957, чтобы доказать, что боеголовки могут вернуться из космоса и не сгореть.

Программа Re-Entry Test Vehicle «Ракета 27» на пусковой установке, 17 сентября 1956 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

извлеченные боеголовки в качестве реквизита, чтобы показать прогресс страны во время выступления перед нацией по телевидению.

Президент США Дуайт Эйзенхауэр демонстрирует уцелевшую имитацию боеголовки программы 3-го повторного входа в атмосферу во время выступления по телевидению 7 ноября 19.57.

Предоставлено: Национальный музей авиации и космонавтики, Смитсоновский институт

Технологии и оборудование, разработанные для этой серии испытаний по возвращению в атмосферу, привели к созданию первого успешного американского спутника. После унизительного взрыва на стартовой площадке при попытке запуска проекта ВМФ «Авангард» в декабре 1957 года, Лаборатории реактивного движения и Армейскому агентству по баллистическим ракетам разрешили попробовать. Они добились впечатляющего успеха с помощью Explorer 1 31 января 1958 года. Explorer I вышел за пределы спутника, проведя первый космический эксперимент, счетчик Гейгера, разработанный Джеймсом Ван Алленом, который обнаружил пояса захваченного излучения, окружающие Землю.

Запуск Explorer 1, 31 января 1958 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Из JPL в NASA

С помощью Explorer I JPL вывела США в космос и способствовала созданию НАСА. 3 декабря 1958 года, через два месяца после начала работы НАСА, JPL была передана из-под юрисдикции армии в ведение нового гражданского космического агентства. Лаборатория привнесла в НАСА опыт создания и запуска космических кораблей, обширный опыт работы с твердотопливными и жидкостными ракетными двигателями, наведением, контролем, системной интеграцией, широкими возможностями тестирования и опытом в области телекоммуникаций с использованием маломощных передатчиков космических аппаратов и очень чувствительных наземных систем. антенны и приемники. В настоящее время лаборатория занимает около 168 акров (68 гектаров) рядом с местом проведения первых ракетных экспериментов. Это единственный Центр исследований и разработок НАСА, финансируемый из федерального бюджета, которым управляет Калифорнийский технологический институт.

JPL в 2015 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

JPL создает свою нишу

В 1960-х годах JPL начала разрабатывать роботизированные космические корабли для исследования других миров. Эти усилия начались с миссий Ranger и Surveyor на Луну, проложивших путь для высадки астронавтов НАСА «Аполлон» на Луну. Рейнджеры 7, 8 и 9, запущенные в 1964 и 1965 годах, фотографировали Луну, когда они спускались в направлении преднамеренных столкновений. С 1966 по 1968 год геодезисты 1, 3, 5, 6 и 7 совершили мягкую посадку на Луну.

Ranger 6 в стадии строительства, 24 сентября 1963 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

В тот же период и в начале 1970-х JPL выполняла миссии Mariner к Меркурию, Венере и Марсу. «Маринер-2» стал первым космическим кораблем, пролетевшим мимо другой планеты и вернувшим данные после запуска к Венере 27 августа 1962 года. кратерированная луноподобная поверхность.

Директор Лаборатории реактивного движения Уильям Пикеринг с моделью космического корабля «Маринер-4», 1965 год.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech . «Маринер-10» был первым космическим кораблем, который использовал «силу гравитации» для отправки с одной планеты на другую — ключевое новшество в космических полетах, которое позже позволило исследовать внешние планеты, которые в противном случае были бы недоступны. Запуск Mariner 10 19 ноября.73 доставил космический корабль к Венере в феврале 1974 года, где гравитационный маневр позволил ему пролететь мимо Меркурия в марте и сентябре того же года.

Чертеж встречи Mariner 10.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения и Исследовательский центр НАСА в Лэнгли совместно работали над миссией «Викинг» на Марс, в ходе которой в 1976 году были проведены биологические эксперименты. управление миссией.

Интеграция посадочного модуля Viking.

Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех

Самая дальняя

Возможно, самой грандиозной миссией Лаборатории реактивного движения является «Вояджер», который посетил все четыре газовых гиганта Солнечной системы. Запущенные в 1977 году космические корабли-близнецы «Вояджер-1» и «Вояджер-2» пролетели мимо планет Юпитер (1979) и Сатурн (1980–81). Затем «Вояджер-2» встретился с планетой Уран в 1986 году и пролетел мимо Нептуна в 1989 году. В начале 1990 года «Вояджер-1» повернул свою камеру, чтобы сделать серию изображений, собранных в «семейный портрет» Солнечной системы. Ожидается, что «Вояджеры» будут продолжать передавать информацию об энергетическом поле Солнца примерно до 2025 года, продолжая передавать свои открытия по мере продвижения к межзвездному пространству. 19 февраля.В 98 году «Вояджер-1» обогнал «Пионер-10» НАСА и стал самым удаленным искусственным объектом в космосе. В августе 2012 года «Вояджер-1» пересек гелиопаузу и стал первым космическим кораблем, вышедшим в межзвездное пространство. «Вояджер-2» последовал за ним 5 ноября 2018 г.

«Вояджер» ожидает инкапсуляции в Космическом центре Кеннеди, 4 августа 1977 г. , построила и управляет сетью антенных станций НАСА для дальнего космоса. Эти комплексы расположены в Калифорнии в Голдстоуне в пустыне Мохаве, недалеко от Мадрида, Испания, и недалеко от Канберры, Австралия, и предназначены для связи с космическими кораблями за пределами орбиты Земли и навигации по ним. Помимо миссий НАСА, сеть регулярно осуществляет отслеживание международных межпланетных миссий. На станции Голдстоун в Калифорнии также находится один из двух планетарных радаров страны.

64-метровая «марсианская» антенна на станции Goldstone Deep Space Network в Калифорнии в 1970 году. Позднее она была расширена до 70-метрового диаметра. Он также имеет возможности радара.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Кризис вымирания

Хотя миссии «Викинг» и «Вояджер» были большими достижениями в области исследований, десятилетие их строительства и запуска было очень сложным для JPL. НАСА сосредоточило свой сокращающийся бюджет после «Аполлона» на строительство космического корабля «Шаттл», и финансирование исследования планет существенно сократилось. JPL предприняла попытку расширить свою исследовательскую деятельность в областях, не связанных с космосом, при финансировании Министерства энергетики, изучая энергетические технологии, а также связь и транспорт. Лаборатория стала заниматься разработкой солнечных электрических и солнечных тепловых технологий, геотермальными исследованиями в западных штатах, разработкой технологий полицейской связи, транспортных средств на топливных элементах и электромобилях и даже разработкой транспортных средств.

Генератор Стирлинга на солнечной энергии на объекте Лаборатории реактивного движения в Столовой горе в 1977 году. Самая значительная разработка лаборатории в 1980-х годах была предназначена для армии США: инструмент управления полем боя, известный как система анализа всех источников.

Указывает, насколько низко упал статус исследования планет в НАСА, 19 сентября81 администратор агентства пригрозил полностью прекратить исследования планет и закрыть JPL. Сторонники в научном сообществе, члены Конгресса и некоторые попечители Калифорнийского технологического института собрались в знак протеста. Вместо отмены стали финансироваться новые планетарные миссии. Первой из них была радиолокационная миссия Magellan к Венере, санкционированная в 1983 году.

На протяжении всего своего предсмертного опыта JPL разрабатывала единственную планетарную миссию. Миссия Галилея к Юпитеру была санкционирована 19 октября.77 для запуска космического корабля «Шаттл» в 1982 году, но задержки в программе шаттла, путаница с разработкой подходящей верхней ступени для отправки зонда с орбиты Земли и, наконец, потеря космического корабля «Челленджер» и его экипажа в 1986 году. отложил запуск Galileo до 1989 года.

Развертывание Galileo с космического корабля «Атлантис», октябрь 1989 года.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Зонд для входа в атмосферу, который несет Galileo, был разработан Исследовательским центром Эймса НАСА. Зонд вошел в атмосферу Юпитера 7 декабря 19 года.95, измеряя состав атмосферы Юпитера до тех пор, пока она, как и ожидалось, не была раздавлена экстремальным давлением. Орбитальный аппарат «Галилео» просуществовал до сентября 2003 года, когда JPL приказала ему погрузиться в атмосферу Юпитера, чтобы гарантировать, что он не врежется и не загрязнит ни одну из лун Юпитера. Среди прочего Галилей обнаружил водный океан под планетарным ледяным щитом Европы и, возможно, также под двумя другими лунами; определили, что у спутника Ганимед есть магнитное поле; и заметил первую луну-астероид, Дактиль, на орбите главного пояса астероида 243 Ида в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Лаборатория реактивного движения расширяется

Спад финансирования исследования планет в 1970-х годах имел одно долгожданное последствие: Лаборатория реактивного движения начала искать другие виды космических полетов. Это привело Лабораторию к астрономии и наукам о Земле.

Одним из направлений развития технологий JPL в середине 1970-х годов были исследования по усовершенствованию детекторов с зарядовой связью (ПЗС) для использования в космосе. Эта работа была предназначена для системы камер Galileo, но также привела к тому, что Лаборатория была награждена широкоугольной и планетарной камерой космического телескопа Хаббла в 1919 году.78. WFPC, задуманный как основной инструмент обработки изображений обсерватории, работал безупречно, когда телескоп был наконец запущен в 1990 году.

WFPC также помог выявить производственный дефект в главном зеркале телескопа. Он был отполирован до слегка неправильной формы. Ошибка сделала Хаббл чрезвычайно дорогим посмешищем вскоре после запуска, но ученые Лаборатории реактивного движения поняли, что могут спасти миссию, установив корректирующую оптику в обновленную камеру. Лаборатория реактивного движения разработала камеру WFPC2, которую астронавты установили на Хаббл в 1919 г. 93, и работал до тех пор, пока не был удален во время сервисной миссии в 2009 г.

Широкоугольная и планетарная камера JPL заменяется во время сервисной миссии 1, декабрь 1993 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

, это было далеко не последнее. Лаборатория реактивного движения была партнером США в программе инфракрасных астрономических спутников, совместной работе с Великобританией и Нидерландами по завершению инфракрасного исследования низкотемпературной Вселенной. Запущен в 1983, IRAS проработала 10 месяцев, нанеся на карту 96% неба.

Инфракрасный астрономический спутник проходит испытания в Лаборатории реактивного движения, октябрь 1982 г.

IRAS открыла двери для других инфракрасных астрономических миссий, включая космический телескоп JPL Spitzer, запущенный в 2003 г. и выведенный из эксплуатации в январе 2020 г.

Космический телескоп Spitzer готовится к запуску в 2003 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения также нашла свою первую крупную возможность в науке о Земле в эту эпоху, миссия Seasat-A 1978 года. Seasat-A был спутником дистанционного зондирования океана с экспериментальными приборами для измерения температуры поверхности, высоты поверхности моря и скорости ветра. На спутнике также был установлен радар с синтезированной апертурой для изучения поверхности океана и суши. Seasat-A преждевременно вышел из строя, но все его инструменты позже использовались в других миссиях JPL, включая TOPEX / Poseidon США / Франции и его преемников в серии океанских альтиметрических спутников Jason, QuikScat и RapidScat. Запасное оборудование из эксперимента с радаром с синтезированной апертурой также использовалось во время второго полета космического корабля «Шаттл» в 1919 году.81.

Радар с синтетической апертурой SIR-A, установленный JPL на космическом челноке Columbia в августе 1981 года.

Фото: NASA/JPL-Caltech

также приступили к разработке концепции системы наблюдения за Землей, чтобы лучше понять процессы, происходящие на нашей планете. JPL выиграла конкурсы на ряд инструментов на спутниках EOS Terra, Aqua и Aura, включая атмосферный инфракрасный зонд для метеорологических исследований и многоугольный спектрорадиометр для изучения аэрозолей. Запущено между 1999 и 2004, миссии все еще работали по состоянию на 2019 год.

НАСА также разработало параллельную программу более мелких и недорогих миссий, «Патфайндеры науки о системе Земли». Лаборатория реактивного движения вошла в программу с гениальной миссией по картированию движения воды и таяния льда косвенно, через изменения гравитационного притяжения движущихся масс на орбитальных спутниках. Спутник восстановления гравитации и климата (GRACE) был запущен в 2002 году и работал до 2017 года. Его преемник, GRACE-Follow On, был запущен в 2018 году. JPL также выиграла миссию по исследованию облачных вычислений CloudSat, запущенную в 2006 году, а также серию атмосферных исследований. миссии по измерению углекислого газа, орбитальные углеродные обсерватории и миссия по определению солености морской поверхности Aquarius. Последняя миссия JPL ESSP, ECOSTRESS, была прикреплена к Международной космической станции в мае 2019 года..

Сборка космического корабля Cloudsat.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения также принимала авиационные миссии и инструменты, в том числе серию экспедиций JPL Oceans Melting Greenland (OMG); бортовая микроволновая обсерватория подповерхностных и подповерхностных наблюдений; воздушная снежная обсерватория; КОРАЛЛОВЫЙ; визуализирующий спектрометр AVIRIS и радар с синтезированной апертурой UAVSAR. Многие из этих миссий направлены на отслеживание изменения климата Земли, но также способствуют удовлетворению других потребностей. И несколько миссий улучшают прогнозы погоды.

Планетарное возрождение

Первой планетарной миссией Лаборатории реактивного движения после Галилео в 1977 году было одобрение в 1983 году радиолокационной миссии Magellan по картографированию Венеры. За этим последовало одобрение серии недорогих планетарных миссий под названием «Planetary Observers», начиная с Mars Observer. Как и Magellan, Mars Observer должен был летать на космическом шаттле, но после трагедии с Челленджером космический корабль был запущен на ракете Titan III в 1992 году.89.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

В то время как у Magellan была очень успешная миссия по нанесению на карту большей части поверхности Венеры с помощью радара, Mars Observer исчез незадолго до того, как он должен был выйти на орбиту вокруг Марса. С Mars Observer ушла линейка миссий Planetary Observer — больше не было построено.

Одобрение Магеллана придало импульс миссии Кассини-Гюйгенс к Сатурну, более сложной и трудной политической деятельности. Миссия Кассини-Гюйгенс была совместной миссией НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА), в которой НАСА предоставило ракету-носитель и орбитальный аппарат, построенный в Лаборатории реактивного движения, а ЕКА предоставило зонд для входа в атмосферу, нацеленный на спутник Сатурна Титан. ЕКА одобрило совместную миссию в 1988, и НАСА последовало за ним в 1989 году. Но внезапный распад Варшавского договора и Советского Союза в течение следующих нескольких лет привел к неожиданному сокращению бюджета НАСА, и Конгресс пригрозил закрыть Кассини в 1992 году и снова в 1994 году. Миссия спасла его, хотя сокращение бюджета вынудило отменить платформу сканирования приборов Кассини, что по иронии судьбы увеличило эксплуатационные расходы миссии за ее очень долгий срок службы.

Космический корабль Кассини-Гюйгенс в 25-футовом космическом симуляторе Лаборатории реактивного движения 31 января 19 года.97.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Миссия «Кассини-Гюйгенс» покинула Землю 15 октября 1997 г. и достигла Сатурна в июне 2004 г. На своем третьем витке вокруг Сатурна орбитальный аппарат выпустил зонд ЕКА «Гюйгенс» для своего Титана. спуск, который произошел 13 января 2005 года. «Гюйгенс» зафиксировал самую дальнюю планетарную посадку на сегодняшний день и проработал 72 минуты на замерзшей поверхности Луны, прежде чем его батареи вышли из строя.

Орбитальный аппарат «Кассини» продолжал изучать Сатурн, его кольца и спутники до 15 сентября 2017 года, когда у него закончилось топливо, и летная группа врезала космический корабль в атмосферу Сатурна, чтобы избежать загрязнения спутников, которые могут стать пристанищем для местной микроскопической жизни.

«Кассини» облетел вокруг Сатурна почти половину 29,5-летнего оборота планеты-гиганта вокруг Солнца, изучил сезонные изменения в ее атмосфере за это время и совершил десятки облетов ее спутников. Среди его многочисленных открытий был сверхнизкотемпературный вулканизм («криовулканизм») на крошечном спутнике Энцеладе, когда космический корабль даже пролетал сквозь шлейф газа и пыли, чтобы взять его пробы. Шлейф содержал химические вещества, которые могли подпитывать микробную жизнь, что волновало ученых, заинтересованных в поисках жизни за пределами Земли. «Кассини» пролетел сквозь кольца и атмосферу Сатурна во время своей последней научной кампании, возвращая данные об их составе и структуре до того момента, как он распался.

Составное изображение Сатурна и его колец, 9 мая 2007 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech возможность. Они получили одобрение программы исследования Марса под названием Mars Surveyor и выбрали JPL, чтобы возглавить программу. В конечном итоге программа Mars Surveyor провела все эксперименты Mars Observer, хотя и на более мелких космических кораблях. Mars Global Surveyor, Mars Climate Orbiter, Mars Odyssey 2001 года и, наконец, Mars Reconnaissance Orbiter 2005 года — все они несли инструменты Mars Observer. Программа Mars Surveyor завершилась в 2000 году после провала двух миссий, запущенных в 1998, Mars Climate Orbiter и Mars Polar Lander.

Потеря Mars Observer также помогла НАСА получить одобрение другой планетарной миссии, известной как Discovery. Программа Discovery требовала, чтобы центры НАСА и университетские ученые представляли предложения на конкурсы, которые должны были проводиться каждые несколько лет. Чтобы запустить программу, были назначены первые две миссии «Дискавери». Лаборатория реактивного движения получила награду Mars Pathfinder. Миссия Mars Pathfinder представила то, что стало мощной технологией для исследования планет: планетоход. СССР высаживал на Луну роботизированные вездеходы, а в 19-м веке пытался посадить миниатюрный вездеход на Марсе.70-х, но потерпел неудачу. Микромарсоход Mars Pathfinder, названный Sojourner в честь аболициониста Sojourner Truth, в 1997 году стал первым роботизированным вездеходом, исследовавшим Красную планету.

Марсоход Sojourner берёт пробы удобной скалы рядом с посадочным модулем Mars Pathfinder.

Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех

Mars Pathfinder также стал пионером в новой политике публикации изображений для публики почти в реальном времени через новую общедоступную Всемирную паутину. Наконец, Mars Pathfinder также был недорогим и оправдывал стремление агентства еще больше снизить стоимость планетарных миссий.

После неудач марсианского климатического орбитального аппарата и марсианского полярного посадочного модуля НАСА одобрило миссию Mars Exploration Rover, два марсохода которой были названы «Spirit» и «Opportunity» после их запуска в июле 2003 года. Оба были оборудованы для роботизированной геологии, поиск признаков того, что жидкая вода когда-либо существовала на поверхности. Они работали до 2010 и 2018 годов соответственно, проехав между собой почти 33 мили (53 километра). Среди множества впечатляющих открытий: когда-то в далеком прошлом Марса на поверхности текла вода.

Марсоход Opportunity для исследования Марса оглядывается на свой посадочный модуль в 2004 году.

Авторы и права: NASA/JPL/Cornell

НАСА также одобрило использование большого орбитального аппарата для поиска подходящих посадочных площадок для будущего проекта по возвращению образцов с Марса. Эта орбитальная миссия стала Mars Reconnaissance Orbiter, запущенной в 2005 году.

Следующий марсоход, впоследствии названный Curiosity, был оборудован для еще более детального исследования древних минералов и геологии Марса. Он прибыл на Марс 6 августа 2012 г. и продолжал работать в 2020 г.

Марсианская научная лаборатория Марсоход Curiosity проходит испытания в Лаборатории реактивного движения в 2010 году. Он был запущен 30 июля 2020 года. Вместо минералогии он будет специализироваться на астробиологии и искать именно признаки прошлой жизни на Марсе. Perseverance также предназначен для сбора и хранения образцов горных пород на поверхности Марса для их извлечения будущей миссией по возврату образцов с Марса, официально одобренной НАСА в 2019 году.. В Perseverance также находится роботизированный вертолет Ingenuity, демонстрационная технологическая миссия, которая попытается совершить полет на другой планете.

Борьба за планеты

Лаборатория реактивного движения получила ряд других миссий программы Discovery после Mars Pathfinder. Миссия Stardust собрала частицы кометы Wild-2 в 2004 году, а миссия Genesis вернула часть частиц солнечного ветра в 2004 году. Миссия Deep Impact запустила кинетический ударный двигатель к комете Tempel 1 для оценки ее структуры и состава в 2005 году. Миссия, основанная на гравитационных спутниках GRACE, подготовила гравитационные карты Луны с очень высоким разрешением, в то время как миссия Dawn использовала солнечно-электрическую двигательную установку для посещения карликовой планеты Цереры и крупнейшего астероида главного пояса Весты. Лаборатория реактивного движения также руководила разработкой астрономической миссии исследовательского центра Эймса Кеплер, запущенной в 2009 году.. Последняя миссия Лаборатории по программе Discovery, InSight, приземлилась на Марсе 26 ноября 2018 года. Ее миссия заключалась в измерении марсианской сейсмической активности и теплового потока, исходящего из недр Марса. Следующая миссия JPL Discovery, Psyche, предназначена для исследования необычного астероида 16 Psyche главного пояса в конце 2020-х годов.

Посадочный модуль InSight после размещения сейсмометра и тепловых зондов на поверхности Марса в 2019 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech сосредоточены на более крупных и дорогостоящих мероприятиях. JPL руководила разработкой одного проекта New Frontiers, миссии Juno к Юпитеру. В отличие от Галилея, который сосредоточил большую часть сбора данных на спутниках Юпитера, Юнона сосредоточилась исключительно на Юпитере. «Юнона» вышла на полярную орбиту 4 июля 2016 г. и продолжала работать в 2020 г.

Разработка технологий

В течение десятилетий, когда JPL возглавляла национальную программу исследования планет, отточила несколько навыков и областей инноваций, включая навигацию в дальнем космосе и связь, цифровую обработку изображений, системы визуализации, интеллектуальные автоматизированные системы, инструментальные технологии. , микроэлектроника и многое другое.

Космический корабль Лаборатории реактивного движения (JPL) использует цифровые изображения с момента его миссии Mariner IV на Марс. Алгоритмы цифрового сжатия, используемые JPL для возврата данных Galileo с Юпитера, в настоящее время широко используются в цифровой записи и передаче. Исследователь JPL разработал датчик изображения на основе CMOS, используемый во многих камерах мобильных телефонов. Космический корабль JPL Deep Space 1 продемонстрировал использование солнечной электрической силовой установки для межпланетных миссий, а также для автономной космической навигации. FINDER, радарный прибор, разработанный в JPL, использовался для поиска людей, оказавшихся в ловушке стихийных бедствий.

Лаборатория также принимала активное участие в разработке технологии CubeSat для снижения стоимости миссии. Его первые планетарные спутники CubeSats, MarCO 1 и 2, были запущены с миссией InSight на Марс и обеспечивали услуги передачи данных во время посадки зонда.

Penn Jet Propulsion — Penn Aerospace Club

PJP — подразделение PAC по производству двигателей. Наша команда исследует, изучает и строит множество различных типов двигательных установок. В настоящее время мы строим собственный турбореактивный двигатель радиального сжатия, который будет завершен в этом году!
Благодаря нашей структуре совместной команды более 25 наших нынешних членов получают практический опыт в процессе инженерного проектирования, обработки с ЧПУ, программного обеспечения CFD и оказывают заметное влияние на команду даже в первом семестре. Кроме того, они могут в полной мере воспользоваться нашим партнерством с ВВС США и нашими наставниками в ведущих аэрокосмических компаниях для продвижения своих интересов и карьерных устремлений!

ПРОФИЛИ УЧАСТНИКОВ

Директор и руководитель подгруппы двигателя

Майкл основал Penn Jet Propulsion после работы над проектом реактивного двигателя в старшей школе. Он возглавляет производственную деятельность команд и является директором клуба. Вне PJP он танцует танго и слоняется по лаборатории точной обработки. После выпуска Майкл станет аналитиком инвестиционно-банковских услуг в офисе Goldman Sach в Сан-Франциско.

Руководитель направления кадетов и член подгруппы по двигателям

Генри учится на младших курсах MEAM из Лексингтона, Кентукки. Он работает в команде двигателей и руководит программой ориентации курсантов PJP. В свободное время Генри увлекается экстремальным сельским хозяйством.

Член подгруппы двигателей

Хейли — младший специалист MEAM из Нижнего Мериона, Пенсильвания. Ей нравится работать с камерой сгорания двигателя, а также планировать веселые мероприятия для команды. Хейли большую часть свободного времени проводит в тренажерном зале, ест макароны или смотрит фильмы ужасов.

Член подгруппы по двигателям

Калеб Рудик учится на старшем курсе машиностроения, а также изучает энергетические системы и устойчивость. Его внимание сосредоточено на конструкции двигателя и тепловых характеристиках.

Член подгруппы по двигателю

Томас — выпускник Филадельфии, изучающий машиностроение. Он является членом подгруппы двигателей, занимающейся производством. Помимо PJP, ему нравится тренироваться, заниматься альпинизмом и кататься на сноуборде.

Член подкоманды по двигателям

Джиллиан учится на младших курсах MEAM из Истона, Пенсильвания. Ей нравится заниматься механической обработкой и планировать мероприятия по сплочению команды. В свободное время она любит поднимать тяжести, гладить собак и пробовать разные блюда в Филадельфии.

CTS Руководитель подгруппы

Эммет — второкурсник из Ярдли, штат Пенсильвания, изучает системную инженерию. Он возглавляет подгруппу системы локализации и испытаний (CTS), которая отвечает за управление безопасностью и разработку сенсорных систем для испытаний двигателей. В свободное время Эммет любит кататься на лыжах, играть в баскетбол и смотреть спортивные состязания Филадельфии.

Член подгруппы CTS

Руководитель подгруппы операций

Тайлер — младший студент из Фениксвилля, Пенсильвания, изучает международные отношения и анализ данных. Он занимается всеми финансами, подбором персонала, мероприятиями и логистикой для группы. Помимо PJP, Тайлер играет за Penn Jazz и Penn Symphony Orchestra, а также делает отчеты о бейсболе для Penn Sports Analytics Group.

Руководитель подгруппы FADEC

Врай учится на инженера-механика и возглавляет подгруппу FADEC. В свободное время Врай любит готовить и смотреть фильмы.

Член подгруппы FADEC

Максим учится в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, и изучает машиностроение и информатику. Он является членом подгруппы FADEC, которая занимается управлением двигателем и разработкой кода. Максим увлеченный рыболов, ловит сома на реке Шуйлкилл, а также участвует в очном футболе.

Содиректор и руководитель подгруппы APOP

Член подгруппы APOP

Генри Сейден — специалист по исследованиям и разработкам, спроектировавший турбину и камеру сгорания реактивного двигателя. Он любит все аэрокосмическое и надеется разработать новые двигательные установки в будущем.

Член подгруппы APOP

Член подгруппы OPS

Люк — второкурсник из пригорода Филадельфии, изучающий политологию. Среди его увлечений он любит кататься на лыжах, бегать, читать и писать, а также играть на пианино.

Курсант

Ян — первокурсник, изучающий машиностроение.

Posted inПопулярное