XLR81 - XLR81

XLR81
Agena D 108.jpg
Стандартная Agena D 108 отправляется на участок окончательной сборки. Позже станет Близнецы Автомобиль-мишень Agena 5003.[1]
Страна происхожденияСоединенные Штаты
Дата1957
Первый полет1963-07-12[2]
Последний полет1984-04-17[2]
ПроизводительКомпания Bell Aerosystems[3]
ЗаявлениеДвигатель верхней ступени[4]
Связанный L / VТор, Торад, Атлас и Титан
ПредшественникКолокол 8081
ПреемникКолокол 8247
Положение делНа пенсии
Жидкостный двигатель
ПропеллентРФНА[3] / UDMH[3]
Соотношение смеси2.55[5]
ЦиклГенератор газа[3]
Конфигурация
Камера1[3]
Соотношение форсунок45[2]
Спектакль
Тяга (вакуум)71,2 кН ​​(16000 фунтов силы)[2]
Давление в камере3,49 МПа (506 фунтов на кв. Дюйм)[2]
язр (Vac.)293 с (2,87 км / с)[2]
Время горения265 s[2]
Перезапускается2[2]
Диапазон подвеса±2.5°[6][7]
Размеры
Длина2,11 м (83,2 дюйма)[7]
Диаметр0,90 м (35,5 дюйма)[6]
Сухой вес134 кг (296 фунтов)[7]
Используется в
RM-81 Agena[2]
Модель 8048

В Компания Bell Aerosystems XLR81 (Модель 8096) был Американец жидкое топливо ракетный двигатель, который использовался на Agena верхняя ступень. Он горел UDMH и РФНА питается турбонасос в богатой топливом газогенератор цикл. Турбонасос имел единственную турбину с редуктором для передачи мощности на окислитель и топливные насосы. Упорная камера была полностьюалюминий, и регенеративно охлаждается окислителем, протекающим через просверленные отверстия в камера сгорания и стенки горла. В сопло был титан радиационно охлаждаемый расширение. Двигатель смонтирован на гидроприводе. подвес что позволило вектор тяги контролировать тангаж и рыскание. Тяга двигателя и соотношение смеси регулировались кавитация поток Вентури на проточном контуре газогенератора. Пуск двигателя обеспечивался пусковым патроном твердотопливного топлива.[6]

Варианты

Начиная с ракетного двигателя воздушного базирования и заканчивая многоцелевым двигателем общего назначения для космической эры, базовая конструкция претерпела серию итераций и версий, которые позволили ей сделать долгую и продуктивную карьеру.

  • Колокол Модель 117: ВВС США обозначение XLR81.[8] Также известен как Ракетный двигатель Bell Hustler. Двигатель разрабатывался для B-58 Hustler Подводная одноразовая бомба. Он достиг стадии зрелости, когда его характеристики были подтверждены в ходе летных испытаний. Однако проект был отменен до того, как его смогли пройти летные испытания. Он горел JP-4 авиационный керосин в качестве топлива и использованный красная дымящаяся азотная кислота (RFNA) в качестве окислителя для обеспечения тяги 67 кН (15000 фунтов силы).[6]
  • Bell Модель 8001: Обозначение USAF XLR81-BA-3.[2] Он использовался на Прототип Аджена-А. Он был основан на модели 117 Bell. Для этого требовался только подвес установить, чтобы обеспечить вектор тяги, перемещение выхлопного отверстия газогенератора для обеспечения возможности перемещения кардана и добавление крышки сопла в качестве основных модификаций. Как и его предшественник, он сжигал топливо RFNA и JP-4 и имел тягу 67 кН (15000 фунтов силы) с язр 265,5 с (2,604 км / с) при степени расширения 15: 1. Его номинальная продолжительность составляла 100 секунд и запускался только дважды. Первый полет состоялся 28 февраля 1959 года.[6][9][10]
  • Bell Модель 8048: Также известен как XLR81-BA-5.[2] Используемый на Agena-A, он переключал топливо на гиперголичный РФНА и UDMH. Поскольку смесь самовоспламеняется при контакте, двигатель можно было бы значительно упростить. Например, была устранена система зажигания камеры сгорания. Самой важной системой была пассивная система регулирования тяги. Использование серии Вентури Отверстия в газогенераторе позволили ему обеспечить мощность 67 кН (15 000 фунтов силы) с вариацией всего 1,6 кН (350 фунтов силы) без движущихся частей. Кроме того, коэффициент расширения был увеличен до 20: 1, что позволило достичь язр 276 с (2,71 км / с). Первый полет состоялся 21 января 1959 года, а последний - 31 января 1961 года. Он был использован для первого американского опыта по запуску двигателя в вакууме, поскольку в то время считалось, что для запуска двигателям потребуется атмосферное давление.[2][6][9][10]
  • Bell Модель 8081: Эта версия была первой, в которой предусмотрена возможность двух перезапусков с использованием трех запальных патронов и обширная проверка поведения при запуске в вакууме. Усилие было увеличено до 71 кН (16000 фунтов силы), а степень расширения - до 45: 1 для язр 293 с (2,87 км / с). Обозначение USAF XLR81-BA-7. Используется на Агена-Б Первый полет он совершил 20 декабря 1960 года, последний - 15 мая 1966 года.[11]
  • Bell Модель 8096: Обозначение USAF XLR81-BA-11 и позже, YLR81-BA-11.[3][6] Основная производственная версия, используемая на Агена-Д. Он добавил к 8081 a титан с молибден удлинитель сопла усиления, что позволило ему достичь язр 280 с (2,7 км / с). Также были добавлены индукторы к турбонасосам, что снизило требования к герметизации баков. В 1968 году возможность перезапуска была увеличена до трех.[2][4][6][9]
  • Bell Модель 8096-39: Это была версия, в которой окислитель был заменен на азотную кислоту MIL-P-7254F типа IV, известную как HDA (кислота высокой плотности) - смесь 55% IRFNA и 44% N2О4 с некоторыми фтороводород как ингибитор коррозии.[12] Он достиг тяги 76 кН (17000 фунтов силы) с язр 300 с (2,9 км / с).[9]
  • Bell Модель 8096A: Предлагаемое усовершенствование по сравнению с 8096-39, которое увеличило бы размер удлинения сопла при степени расширения 75: 1, достигая язр 312 с (3,06 км / с).[9]
  • Bell Модель 8096B: Предлагаемая версия для использования с Agena на базе многоразовой верхней ступени для Космический шатл. Это переключит топливо на MMH плюс гексаметилдисилазон (HMZ) и N2О4 при соотношении компонентов смеси 1,78 и добавить ниобий сопло со степенью расширения 100: 1 для увеличения язр до 327 с (3,21 км / с) или 330 с (3,2 км / с) с соплом 150: 1. Замена топлива потребует модификации газогенератора. Вентури отверстия для достижения баланса мощности с новой производительностью без изменения конструкции турбонасоса. Давление в камере снизится до 3,35 МПа (486 фунтов на кв. Дюйм). Внутри одних и тех же приводов это позволяет увеличить угол подвеса до 3 градусов, изменить частоту вращения двигателя, чтобы уменьшить утечку масла. Это уменьшило бы диаметр прохода для охлаждающей жидкости, поскольку новый окислитель мог оставаться в пределах спецификации при более высокой скорости потока. Форсунка изменится с плоской на перегородку с пятью опорами, уплотнения насоса будут улучшены, а клапан окислителя изменится на конструкцию с моментным двигателем. Также были бы внесены некоторые изменения материала в подшипники турбонасоса, которые позволили бы устранить окисленное кипение, которое препятствовало перезапуску в течение периода от 15 минут до 3 часов после зажигания. Возможности мультизагрузки 8247 были бы перенесены. Это обеспечит до 200 пусков. Кроме того, время однократного прожига было увеличено до 1200 секунд.[7][13]
  • Bell Модель 8096L: Поскольку 8096B потребует дорогостоящих изменений в обращении с порохом, был предложен средний шаг. Это переключит топливо на MMH плюс гексаметилдисилазон (HMZ), сохраняя тот же окислитель, что и 8096-39, и измените соотношение смеси на 2,03. Остальные изменения были такими же, как и у 8096B, за исключением того, что он сохранил бы тот же диаметр охлаждающего канала, что и 8096, давление в камере будет снижено до 3,34 МПа (484 фунт / кв. Дюйм), а ниобий сопло должно иметь степень расширения 150: 1. Возможности перезапуска будут составлять от 10 до 100 запусков в зависимости от усилий по сертификации.[5][7][14]
  • Bell Модель 8247: Обозначение USAF XLR81-BA-13. Используется на Автомобиль-мишень Agena и как чистая верхняя ступень в виде Ascent Agena. Он добавил новую систему, допускающую многократные перезапуски. Система заменила пусковые патроны на два металлических сильфона на окислителе и топливном баке, которые могли обеспечить давление, достаточное для запуска. Когда турбонасос достиг максимальной мощности, давление на выходе использовалось для наполнения сильфона, и таким образом он перезаряжался. Хотя он был рассчитан на 15 перезапусков, на практике он никогда не делал больше 8, которые были выполнены во время Близнецы XI миссия.[6][9][15]
  • Bell Модель 8533: Программа для разработки модернизированной версии 8247. Она переключила топливо на UDMH и N2О4 и были общие улучшения производительности. Переключатель топлива не только обеспечил лучшую производительность, но и позволил ему оставаться на площадке в течение периодов времени более 15 дней.[6][16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Атлас Аджена Д SLV-3". Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 2013-10-17. Получено 2015-06-24.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Брюгге, Норберт. "Движение и история разгонного блока Agena США". www.b14643.de. Получено 2015-06-17.
  3. ^ а б c d е ж «Раздел II - Агена и системы поддержки». Руководство пользователя Athena Payloads (pdf). Lockheed Missile & Space Company. 1971-03-01. стр. 2–4. Получено 2015-06-17.
  4. ^ а б «Белл 8096». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 2016-03-04. Получено 2015-06-17.
  5. ^ а б «Раздел 3.2.3». Заключительный отчет об исследовании многоразового использования Agena (Технический том II) (pdf). 1974-03-15. стр. 3–8. Получено 2015-06-17.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j Роуч, Роберт Д. Ракетный двигатель Agena ... Шесть поколений надежности космических двигателей (pdf). Получено 2015-06-17.
  7. ^ а б c d е «3.3.2 Двигательные установки». Заключительный отчет об исследовании многоразового использования Agena (Технический том II) (pdf). 1974-03-15. стр. 3–37. Получено 2015-06-17.
  8. ^ Грассли, Сара А. «Введение». История полетов Agena на 31 декабря 1967 г. (pdf). ВВС США. п. IX. Получено 2015-06-18.
  9. ^ а б c d е ж "Космические двигатели Bell / Texton (1935-настоящее время)". www.alternatewars.com/BBOW/. Большая книга войны. Получено 2015-06-17.
  10. ^ а б «Белл 8048». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 2016-03-04. Получено 2015-06-17.
  11. ^ «Белл 8081». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 2017-02-04. Получено 2015-06-17.
  12. ^ «1.1 Общие». Справочник USAF по топливу, том II - Азотная кислота / тетроксид азота (pdf). Февраль 1977 г. С. 1–3.. Получено 2015-06-17.
  13. ^ «4.5 Альтернативные концепции». Заключительный отчет об исследовании многоразового использования Agena (Технический том II) (pdf). 1974-03-15. стр. 4–20. Получено 2015-06-17.
  14. ^ «2.3 КОНЦЕПЦИЯ НОМИНАЛЬНОГО ШАТЛЛА / ВЕРХНЕЙ ЭТАПЫ AGENA». Заключительный отчет об исследовании многоразового использования Agena (Технический том II) (pdf). 1974-03-15. стр. 2–4. Получено 2015-06-17.
  15. ^ «Колокол 8247». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 2017-02-05. Получено 2015-06-17.
  16. ^ «Приложение E». СП-4212 «На Марсе: Исследование Красной планеты. 1958-1978». НАСА. стр. 465–469. Получено 2015-06-17.

внешняя ссылка