BE-3 - BE-3
 Teste de disparo do BE-3U
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| País de origem | Estados Unidos |
|---|---|
| Fabricante | Origem Azul |
| Status | Desenvolvimento concluído do BE-3; primeiro teste de vôo em 2015. BE-3U em teste. |
| Motor de combustível líquido | |
| Propulsor | Oxigênio líquido / hidrogênio líquido |
| Ciclo | BE-3: Derivação de combustão BE-3U: Ciclo expansor aberto |
| atuação | |
| Impulso (vac.) | BE-3U: 710 kN (160.000 lbf) |
| Impulso (SL) | BE-3: 490 kN (110.000 lbf) |
| Usado em | |
| BE-3: Novo veículo suborbital Shepard BE-3U: Novo veículo de lançamento orbital Glenn (segundo estágio) | |
O BE-3 ( Blue Engine 3 ) é um motor de foguete LH2 / LOX desenvolvido pela Blue Origin .
O motor começou a ser desenvolvido no início de 2010 e completou os testes de aceitação no início de 2015. O motor está sendo usado no foguete suborbital New Shepard , para o qual os voos de teste começaram em 2015 e um primeiro voo com tripulação ocorreu em 2021. O motor estava sendo considerado pela United Launch Alliance (ULA) para uso em um novo segundo estágio, o Advanced Cryogenic Evolved Stage , no veículo de lançamento orbital Vulcan da ULA, com primeiro vôo na década de 2020.
História
Após a aquisição da Pratt & Whitney Rocketdyne pela Aerojet em 2012, o presidente da Blue Origin, Rob Meyerson, viu uma oportunidade para preencher uma lacuna na base industrial de defesa. A Blue Origin entrou publicamente no negócio de motores de foguetes líquidos fazendo parceria com a ULA no desenvolvimento do BE-4 e trabalhando com outras empresas. Meyerson anunciou a escolha de Huntsville, AL como o local da fábrica de produção de foguetes da Blue Origin em junho de 2017.
O BE-3 segue os primeiros esforços de desenvolvimento de motor de foguete na Blue Origin nos anos 2000. O primeiro motor da Blue Origin foi um "motor simples de propelente único" chamado Blue Engine-1 ( BE-1 ), que usava propelente peróxido e gerava apenas 8,9 kN (2.000 lbf) de empuxo , e o segundo, o Blue Engine-2 ( BE-2 ) que era um motor bipropelente usando querosene e peróxido, produzindo um empuxo de 140 kN (31.000 lbf).
Em janeiro de 2013, a empresa anunciou o desenvolvimento do Blue Engine-3 BE-3 , um novo motor criogênico de hidrogênio / oxigênio líquido (LH2 / LOX) . O motor foi originalmente anunciado para produzir 440 kN (100.000 lbf) de empuxo, com testes iniciais da câmara de empuxo planejados para meados de fevereiro de 2013 na NASA Stennis. Os testes da câmara de impulso foram executados em 2013.
O BE-3 foi testado com sucesso no final de 2013 em uma queima suborbital simulada de duração total, com fases de desaceleração e relights do motor, "demonstrando aceleração profunda, potência total, reinicialização de longa duração e confiável, tudo em uma sequência de teste único." A NASA divulgou um vídeo do teste.
Em dezembro de 2013, a Blue Origin atualizou as especificações do motor após testes de motor realizados em bancadas de teste no nível do solo, próximo ao nível do mar. Isso demonstrou que o motor poderia produzir 490 kilonewtons (110.000 lbf) de empuxo com potência total e poderia reduzir com sucesso até 110 kilonewtons (25.000 lbf) para uso em pousos verticais controlados, se necessário para esse fim em veículos de lançamento específicos. As especificações finais do motor, lançadas em abril de 2015 após a fase de teste completo , incluíram um empuxo mínimo de 89 kilonewtons (20.000 lbf), uma capacidade de estrangulamento ainda maior em 20 por cento do que os números preliminares, mantendo a especificação de empuxo de potência total lançada anteriormente.
Em dezembro de 2013, o motor "demonstrou mais de 160 partidas e 9.100 segundos (152 min) de operação nas instalações de teste da Blue Origin perto de Van Horn, Texas." Testes adicionais do BE-3 foram concluídos em 2014, com o motor "simulando um ciclo de trabalho de missão suborbital de reforço de subescala ". O teste do banco de ensaio do motor foi concluído em abril de 2015, com mais de 450 acionamentos do motor e um tempo de teste cumulativo do motor de mais de 500 minutos. A Blue Origin afirmou que faria o primeiro voo de teste de seu veículo New Shepard no final de 2015.
No evento, a Blue Origin fez o primeiro teste de voo do motor no veículo suborbital New Shepard antes do fim do mês, voando um perfil de impulso para 93.500 metros (307.000 pés) de altitude em 29 de abril de 2015.
Em abril de 2015, a United Launch Alliance (ULA) está considerando o BE-3 para uso em um novo segundo estágio , o estágio avançado de evolução criogênica (ACES), que está, a partir de abril de 2015, planejado para se tornar o estágio superior primário para Veículo de lançamento orbital Vulcan da ULA na década de 2020. O Vulcan foi planejado para iniciar voos orbitais em 2019 com um estágio superior Centaur existente, e estava considerando três motores de vários fabricantes para o estágio ACES, que supostamente começaria o voo em 2023, com seleção prevista antes de 2019.
Enquanto o desenvolvimento de uma versão do motor ao nível do mar foi concluído e totalmente qualificado no início de 2015, a Blue Origin disse então que pretende desenvolver uma versão a vácuo do motor para operar no espaço.
Em janeiro de 2016, a Força Aérea dos EUA forneceu financiamento de desenvolvimento parcial para Orbital ATK para desenvolver um bico extensível para o Blue Origin BE-3U.
Em 20 de julho de 2021, o projeto do motor foi usado em seu primeiro vôo tripulado do New Shepard .
Projeto do motor
O BE-3 usa um projeto de motor alimentado por bomba , com um ciclo de derivação de combustão para retirar uma pequena quantidade de gases de combustão da câmara de combustão principal , a fim de alimentar as turbobombas do motor .
BE-3U
Para o veículo de lançamento orbital da Blue Origin - New Glenn - a Blue desenvolveu uma variante de ciclo de expansão aberta do BE-3, o BE-3U , para uso nos estágios superiores. Dois desses motores serão usados para alimentar o segundo estágio do New Glenn.
Em novembro de 2015, o motor foi projetado para ter um empuxo de vácuo de 670 kilonewtons (150.000 lbf). O desenvolvimento do bico extensível para BE-3U havia começado no início de 2016. Em agosto de 2018, o desenvolvimento do motor BE-3U prosseguiu, os motores de teste foram construídos e acumularam mais de 700 segundos de tempo de teste , confirmando as suposições de desempenho no projeto. Em fevereiro de 2019, a Blue Origin atualizou o impulso do BE-3U usado em New Glenn para 710 kilonewtons (160.000 lbf).
Em fevereiro de 2020, a Blue Origin abriu uma fábrica em Huntsville, Alabama, para produzir os motores BE-3U e BE-4.
Especificações técnicas
O desempenho da versão ao nível do mar do BE-3 inclui:
- Impulso: 490 kilonewtons (110.000 lbf) na potência máxima
- Capacidade de redução do acelerador : 89 kilonewtons (20.000 lbf)