Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Жизнь двигателя после смерти ракеты
lozga
Спейс шаттлы прекратили полеты почти ровно семь лет назад, но их двигателям SSME (RS-25) оказалась уготована более долгая жизнь. Сейчас они активно испытываются под разными названиями для двух проектов, причем в одном случае они модифицируются под однократное использование, а в другом, наоборот, проверяют, что двигатели сохранили возможность отправиться в космос снова с минимальными задержками.

01.jpeg
Испытания двигателя на базе SSME, фото NASA

Перезапуск производства для SLS


От шаттлов осталось шестнадцать двигателей SSME. Этого хватит на четыре полета сверхтяжелой ракеты SLS (на второй ступени стоят четыре двигателя), но для последующих пусков потребуются новые. Поэтому еще в 2015 году Aerojet Rocketdyne получила контракт на возобновление производства. Параллельно тогда же начались проверки адаптированных под новую ракету двигателей со склада. А с конца 2017 года приступили к испытаниям модификаций для новых двигателей.

Главным отличием новых RS-25 будет увеличенная тяга. В конце эксплуатации шаттлов двигатели работали на 104,5% исходной тяги. Для адаптированных двигателей со склада ее уже увеличили до 109%, и если в 2017 году планировали добавить 2 процента, то уже в феврале этого года тестовый двигатель "разогнали" до 113% исходной тяги. Кроме этого, на RS-25 поэтапно внедряются новые детали.

На этапе 1А на двигатель установили новый демпфер пого-колебаний, произведенный методом селективного лазерного спекания на 3D-принтере. Печатать деталь сложной формы будет дешевле, чем изготавливать использовавшимися ранее методами.

Этап 1B, как ожидается, начнется 4 августа, и на нем проверят 9 новых деталей, среди которых новая камера сгорания, изготовленная методом горячего изостатического прессования, и более дешевая теплоизоляция насоса топлива высокого давления.

02.jpeg
Новая изоляция - серебряное покрытие слева. Фото NASA

Главным изменением этапа 2 будут простые гофрированные трубопроводы вместо сложных гибких соединений. В отличие от шаттла, двигатели SLS будут меньше поворачиваться в полете, что позволяет упростить конструкцию.

А на этапе 3 сопло, которое раньше изготавливалось из 37 деталей, заменят на новое, собирающееся из всего четырех.

03.jpeg
Изготовление нового сопла, фото NASA

В итоге кроме увеличения тяги двигатель должен заметно подешеветь, потому что новые компоненты, как ожидается, будут стоить на 20-60% меньше.

04.jpeg
Экономия на новых деталях, иллюстрация NASA

По условиям заключенного контракта шесть новых двигателей должны быть переданы NASA в июле 2024 года.

Подтверждение многоразовости для XSP


Экспериментальный космоплан XSP (или еще недавно XS-1) - это проект DARPA по созданию ракеты-носителя с крылатой многоразовой первой ступенью.



В качестве двигателя крылатой ступени выбрали один SSME. Под названием AR-22 двигатель, в отличие от первого проекта, использует уже хранящиеся на складе детали и дефорсирован с 104,5% до исходных 100% тяги, которая была в 70-х. Зато здесь двигатель успешно показал пригодность к повторному пуску через сутки - в начале июля завершилась серия испытаний с 10 пусками двигателя за 10 дней. Именно быстрота повторного использования является одной из "киллер-фич" проекта.



Конечно же, такая скорость межполетной подготовки породила новые проблемы, например, пришлось искать способы быстро просушить двигатель. Но с ними справились, и среднее время межполетной подготовки составило 18,5 часов, а лучшее - 17 часов.

Заключение


Использование удачных конструкций прошлых проектов - логичная вещь, но сейчас, с модой на многоразовость, забавно смотреть, как из многоразового двигателя шаттла делают одноразовый для SLS. И если задуматься, тут скрыта любопытная история. Те компоненты шаттла, которые могли служить десятки полетов, устарели. В начале нулевых NASA пришлось искать по чуть ли не помойкам процессоры 8086. А двигатели постоянно перебирались и заменялись - за 135 полетов шаттлов на них отработали 46 SSME (еще один был изготовлен, но не летал ни разу). В среднем один двигатель служил 8,8 полетов, и при производстве новых двигателей в них закладывали модификации, улучшающие их характеристики.

05.png
История обновлений двигателя, схема NASA

В результате двигатель пережил свою ракету, и сейчас его может ждать еще долгая жизнь в других проектах.


В качестве эксперимента запущены пуш-уведомления. Нажмите эту кнопку, и вам будет приходить сообщение, когда выйдет мой новый пост.


Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «ракеты-носители»


промо lozga ноябрь 4, 2014 17:00
Разместить за 20 жетонов
Привет! Добро пожаловать в блог, посвященный популяризации космонавтики, астрономии, и, шире, науки и прогресса человечества. Если вы зашли ко мне впервые, рекомендую почитать длинные серии постов по тегам: Серия "Незаметные сложности космической техники". Рассказы о том, как и почему ракеты и…

предположу, что экономия

еще больше , ибо нынешний Доллар это 85 центов , если не меньше от Доллара начала 80-х..

Интересно так же посмотреть картинки как менялся за эти годы РД-107/108... Там скорее всего в основном менялась технология изготовления, может материалы.. Но это обычно считается малоинтересным и редко публикунтся..

>переданы NASA в июле 2024 года.

Удивительно, что раньше за 6 лет можно было осуществить почти всю лунную программу, сейчас столько времени нужно, чтобы произвести уже разработанные двигатели.

Со временем даже на самые элементарные вещи будут уходить десятки и сотни лет. Возможно, это и есть причина парадокса Ферми.


в США лунную программу осуществляли больше 10 лет
причём с наивысшим государственным приоритетом - любые деньги, любые сотрудники и т.д.

Здравствуйте!
Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

Интересно,

что эти движки получили долгую жизнь в отличие от F1.

Edited at 2018-08-06 07:53 (UTC)

а был и такой вариант. реально, рассматривали проект СЛС на Ф-1

От простого к сложному и снова упрощение. Такова эволюция.


Астрофизик укусил меня когда-то. Я теперь любого удивить могу. Вывожу предел
Чендросекара желтою струею на снегу.

Epic Fail!
Не Чендросекара, а Чандросекара!

> новая камера сгорания, изготовленная методом горячего изостатического прессования
Изготовлена она всё же каким-то другим методом, HIP --- это уже постобработка. https://iv-an-ru.livejournal.com/12742.html

двигателям SSME (RS-25) оказалась уготована более долгая жизнь

Спасибо вам, Филипп, это прекрасная иллюстрация того, что реально действующая технология и качественное изделие на её основе, обладающее заявленным характеристиками, будет востребованным в проектах последующих поколений, как достигшее технического совершенства.
Чего не скажешь о техническом убожестве коптящих несгоревшим топливом керосинок F-1, оказавшихся на деле годными только на подъём пустого муляжа ракеты Сатурн-5 в ходе имитации полётов на Луну.

Поэтому у F-1 не было и не могло быть будущего, как у SSME (RS-25).
Эти водородники действительно отлично получились у американцев.

в имитации хода имитации полётов на имитацию Луны, ведь всем известно, что Земля плоская, а Луна - это голограмма

А почему для SLS именно RS-25, ведь для Арес-5 планировался RS-68? Дело в более высоком УИ RS-25? Или просто не хотят терять хороший двигатель? Мы то свой РД-0120
потеряли(((

Re: А почему RS-25?

Есть мнение, что RS-68 упростили настолько, что он потерял возможность сертификации для полетов людей.

После зеленого кота так приятно читать лозьгу.)

>> После зеленого кота так приятно читать лозьгу.)

После посещения блога Зелёного кота надо руки мыть. С мылом.

на 2-м видео ХЕРНЯ какая-то, это "испытание ракетного двигателя"?

"должен заметно подешеветь, потому что новые компоненты, как ожидается, будут стоить на 20-60% меньше."

Есть ли вообще прецеденты. когда у амеров где-то что-то подешевело после новых разработок или переработок??

Стимость запуска EELV (Атлас 5, Дельта 4, 110 - 400 млн) ниже стоимости запуска Титана 4 - около милларда под конец программы.
Стоимость запуска Falcon 9 ниже стоимости запуска Delta 4 и Atlas 5 раза в два за сравнимое задание (коммерческий от 60 млн, государственный от 80 млн)
Навскидку

Жаль, под F-1 не нашлось нагрузок. Впечатляющий был монстр по многим параметрам.

?

Log in

No account? Create an account