Вулкаин (ракетный двигатель) - Vulcain (rocket engine)
Двигатель Vulcain 1 на выставке Музей науки и техники Виллета | |
Страна происхождения | Франция |
---|---|
Первый полет | 4 июня 1996 г. |
Последний полет | 18 декабря 2009 г. |
Дизайнер | Snecma |
Производитель | Safran Aircraft Engines |
Заявление | Двигатель главной ступени |
Связанный L / V | Ариана 5 |
Преемник | Вулкаин 2 |
Положение дел | На пенсии |
Жидкостный двигатель | |
Пропеллент | Жидкий кислород / Жидкий водород |
Соотношение смеси | 5.3 |
Цикл | Генератор газа |
Конфигурация | |
Соотношение форсунок | 45.1 |
Спектакль | |
Тяга (вакуум) | 1,140 кН (256,300 фунтж ) |
Давление в камере | 100 бар (1500 фунтов на кв. Дюйм) |
язр (Vac.) | 431 с (4,23 км / с) |
Размеры | |
Длина | 3,05 м (10,0 футов) |
Диаметр | 1,76 м (5,8 футов) |
Сухой вес | 1300 кг (2900 фунтов) |
Используется в | |
Ариана 5 G и GS | |
Рекомендации | |
Рекомендации | [1][2][3][4] |
Двигатель Vulcain 2 | |
Страна происхождения | Франция |
---|---|
Первый полет | 12 февраля 2005 г. |
Дизайнер | Snecma |
Производитель | Snecma |
Заявление | Двигатель главной ступени |
Связанный L / V | Ариана 5 |
Предшественник | Вулкаин 1 |
Положение дел | В использовании |
Жидкостный двигатель | |
Пропеллент | Жидкий кислород / Жидкий водород |
Соотношение смеси | 6.1 |
Цикл | Генератор газа |
Конфигурация | |
Соотношение форсунок | 58.2 |
Спектакль | |
Тяга (вакуум) | 1,359 кН (305,500 фунтж ) |
Давление в камере | 117,3 бар (11,73 МПа) |
язр (Vac.) | 429 с (4,21 км / с) |
Размеры | |
Длина | 3,44 м (11,3 футов) |
Диаметр | 2,09 м (6,9 футов) |
Сухой вес | 1800 кг (4000 фунтов) |
Используется в | |
Ариана 5 ECA, ES | |
Рекомендации | |
Рекомендации | [1][5][6][7][8] |
Примечания |
Страна происхождения | Франция |
---|---|
Дизайнер | Snecma |
Производитель | Snecma |
Заявление | Двигатель главной ступени |
Связанный L / V | Ариана 6 |
Предшественник | Вулкаин 2 |
Положение дел | В развитии |
Жидкостный двигатель | |
Пропеллент | Жидкий кислород / Жидкий водород |
Цикл | Генератор газа |
Спектакль | |
Тяга (вакуум) | 1,324 кН (297,600 фунтж ) |
Давление в камере | 120,8 бар (12,08 МПа) |
Размеры | |
Длина | 3,7 м (12 футов) |
Диаметр | 2,5 м (8,2 футов) |
Сухой вес | 2000 кг (4400 фунтов) |
Используется в | |
Ариана 6 | |
Рекомендации | |
Рекомендации | http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2017/10/Vulcain_2.1 |
Вулкаин это семья Европейский Начальная ступень ракетные двигатели за Ариана 5 и будущее Ариана 6. Его разработка началась в 1988 году, а первый полет был совершен в 1996 году. Обновленная версия двигателя, Вулкаин 2, впервые успешно совершил полет в 2005 году. Оба члена семьи используют жидкий кислород /жидкий водород криогенное топливо. Новая версия в разработке для Ариана 6 будет называться Вулкан 2.1.
История
Ракетный двигатель Vulcain назван по-французски в честь Вулкан, древнеримский бог огня. Его разработка в рамках европейского партнерства началась в 1988 г. Ариана 5 ракетная программа.[9] Он впервые взлетел в 1996 году на злополучной рейс 501 не являясь причиной катастрофы, и совершил свой первый успешный полет в 1997 году (рейс 502).
В 2002 году модернизированный Vulcain 2 с тягой на 20% больше.[10] первый полетел рейсом 517,[требуется разъяснение ] хотя проблема с двигателем превратила полет в провал.[11] Причина заключалась в том, что полетные нагрузки были намного выше ожидаемых, как заключила комиссия.[12] Впоследствии сопло было модернизировано, чтобы включить механическое усиление конструкции и улучшение теплового состояния стенки трубы за счет увеличения потока водородного хладагента, а также нанесения термобарьерного покрытия на обращенную к пламени сторону трубок для хладагента.[12] Первый успешный полет (частично модернизированного) Vulcain 2 произошел в 2005 году на рейсе 521.[11]
Дальнейшее развитие
17 июня 2007 г. Volvo Aero объявила, что весной 2008 года она планирует провести огневые испытания сопла Vulcain 2, изготовленного по новой «сэндвич-технологии».[13]
Разработка будущей версии для Ариана 6, Vulcain 2.1, началось в 2014 году. Первое сопло двигателя летной конфигурации было поставлено в июне 2017 года, что позволило сократить количество деталей на 90%, стоимость на 40% и время производства на 30% по сравнению с соплом двигателя Vulcain 2.[14]
Обзор
Вулкан - это газогенераторный цикл ракетный двигатель с криогенным питанием жидкий кислород и жидкий водород. Это особенности регенеративное охлаждение через конструкцию стенки трубы, и Vulcain 2 представил особую пленочную систему охлаждения для нижней части сопла, где выхлопные газы турбины повторно впрыскиваются в двигатель.[12] Он приводит в действие первую ступень пусковой установки Ariane 5, EPC (Étage Principal Cryotechnique, основная криогенная ступень) и обеспечивает 8% общей стартовой тяги.[15] (остальное обеспечивают два твердотопливных ракетных ускорителя). Время работы двигателя в обеих конфигурациях составляет 600 с.[16] Высота 3 м и диаметр 1,76 м, вес двигателя 1686 кг, обеспечивает 137т тяги в последней версии.[17] Кислород турбонасос вращается на 13600об / мин мощностью 3 МВт, а турбонасос водорода вращается со скоростью 34000 об / мин с мощностью 12 МВт. Общий массовый расход составляет 235 кг / с, из которых 41,2 кг / с приходится на водород.
Подрядчики
Генеральным подрядчиком двигателей Vulcain является Snecma Moteurs (Франция), которая также производит турбонасос на жидком водороде. За турбонасос для жидкого кислорода отвечает Avio (Италия), а газовые турбины, приводящие в действие турбонасосы и сопло, разработаны компанией GKN (Ранее Volvo) (Швеция).[15]
Смотрите также
- Сравнение орбитальных ракетных двигателей
- Движение космического корабля
- Хронология водородных технологий
Сопоставимые двигатели
Ссылки и примечания
- ^ а б «Криогенный двигатель Вулкаин-2 прошел первые испытания с новым удлинителем сопла» (PDF). www.esa.int. Получено 18 ноября 2018.
- ^ EADS Astrium. "Ракетный двигатель Vulcain - тяговая камера". Airbus Defense and Space. Архивировано из оригинал 25 февраля 2012 г.. Получено 20 июля 2014.
- ^ «Пресс-набор В169» (PDF). Arianespace. Архивировано из оригинал (PDF) 12 декабря 2010 г.. Получено 30 июн 2015.
- ^ "Вулкаин". Astronautix. Получено 30 июн 2015.
- ^ EADS Astrium. "Ракетный двигатель Vulcain 2 - тяговая камера". Airbus Defense and Space. Архивировано из оригинал 27 марта 2012 г.. Получено 20 июля 2014.
- ^ «Ариана 5 - тяжелая гранатомет Европы» (PDF). Европейское космическое агентство. Получено 20 июля 2014.
- ^ «Вулкаин®2». Safran. Получено 5 октября 2014.
- ^ "Вулкан 2". Astronautix. Получено 30 июн 2015.
- ^ "Вулкаин - Резюме". SPACEandTECH. Архивировано из оригинал на 2012-03-29. Получено 2006-12-16.
- ^ «Двигатель Vulcain 2 запущен в серийное производство». Европейское космическое агентство. 2005-04-05. Получено 2006-12-16.
- ^ а б "Технические данные Ariane 5". Отчет о космическом запуске. 2005-11-29. Получено 2006-12-15.
- ^ а б c Л. Винтерфельдт; Б. Лаумерт; Р. Тано; П. Джеймс; Ф. Жено; Р. Блази и Г. Хагеманн (10 июля 2005 г.). «Редизайн удлинителя сопла Vulcain 2» (PDF). Американский институт аэронавтики и астронавтики. Получено 2012-07-04.
- ^ «Космическая технология« сэндвич »Volvo Aero прошла важный этап» (Пресс-релиз). Volvo Aero. 17 июня 2007 г. Архивировано с оригинал 17 июля 2011 г.
- ^ «GKN поставляет революционные сопла Ariane 6 для пусковых установок Airbus Safran» (Пресс-релиз). GKN Aerospace. 20 июн 2017. Получено 23 июн 2017.
- ^ а б «ЕКА - Ракеты-носители - Двигатель Vulcain». Европейское космическое агентство. 2005-11-29. Получено 2006-12-16.
- ^ «Volvo Aero: Vulcain - характеристики». Volvo Aero. Получено 2007-05-12.
- ^ «ЕКА - Ракеты-носители - Ariane 5 ECA». Европейское космическое агентство. Получено 2006-12-16.
внешняя ссылка
- Arianespace - Ariane 5: криогенная основная ступень и твердые ускорители
- Ariane 5 ECA и Snecma - Snecma Moteurs: двигатель Vulcain 2 доказывает свою надежность
- «Турбина LH2 (двигатели Vulcain и Vulcain 2)» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 22 марта 2011 г. - Volvo Aero
- «Турбина LOX (двигатели Vulcain и Vulcain 2)» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 1 января 2011 г. - Volvo Aero
- «Разработка турбин для турбонасосов Vulcain 2» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 30 сентября 2007 г. - Volvo Aero
- «Многоцикловая усталость лопаток турбины Vulcain 2 LOx» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-09-27. - Volvo Aero
- «Эффективный процесс разработки концепции» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-09-27. - Volvo Aero
- «Форсунка Vulcain 2» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 22 марта 2011 г. - Volvo Aero