RS-68 - RS-68

RS-68
RS-68 foguete motor test.jpg
Um motor RS-68 passando por testes de fogo quente no Stennis Space Center da NASA durante sua fase de desenvolvimento.
País de origem Estados Unidos
Fabricante Rocketdyne
Pratt e Whitney Rocketdyne
Aerojet Rocketdyne
Aplicativo Motor de primeiro estágio para o foguete Delta IV
Status Ativo
Motor de combustível líquido
Propulsor Oxigênio líquido / hidrogênio líquido
Configuração
Relação do bocal 21,5
atuação
Impulso (SL) RS-68: 660.000 lbf (2.950 kN)
RS-68A: 705.000 lbf (3.137 kN)
Razão empuxo-peso RS-68: 45,3
RS-68A: 47,4
Pressão da câmara 1.488 psi (10,26 MPa)
I sp (vac.) RS-68: 410 s (4,0 km / s)
RS-68A: 412 s (4,04 km / s)
Dimensões
Comprimento 17,1 pés (5,20 m)
Diâmetro 2,43 m (8 pés 0 pol.)
Peso seco RS-68: 14.560 lb (6.600 kg)
RS-68A: 14.870 lb (6.740 kg)
Usado em
Delta IV

O Aerojet Rocketdyne RS-68 (Rocket System 68) é um motor de foguete de combustível líquido que usa hidrogênio líquido (LH2) e oxigênio líquido (LOX) como propelentes em um ciclo de energia de gerador de gás . É o maior motor de foguete movido a hidrogênio já voado.

Seu desenvolvimento começou na década de 1990 com o objetivo de produzir um motor mais simples, mais barato e de carga pesada para o sistema de lançamento Delta IV . Duas versões do motor foram produzidas: o RS-68 original e o RS-68A aprimorado. Uma terceira versão, o RS-68B, foi planejada para o foguete Ares V da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) antes do cancelamento do foguete e do Programa Constelação.

Design e desenvolvimento

Um dos principais objetivos do programa RS-68 era produzir um motor simples que fosse econômico quando usado para um único lançamento. Para conseguir isso, o RS-68 tem 80% menos peças do que o motor principal do ônibus espacial multi-lançamento (SSME). As consequências adversas dessa simplicidade foram uma relação impulso-peso significativamente menor e um impulso específico 10% menor em comparação com o SSME. O benefício dessa simplicidade é o custo reduzido de construção do RS-68.

O RS-68 foi desenvolvido na Rocketdyne Propulsion and Power, localizada em Canoga Park, Los Angeles , Califórnia, onde o SSME foi fabricado. Ele foi projetado para fornecer energia ao Veículo de Lançamento Consumível Evoluído Delta IV (EELV). Os motores iniciais de desenvolvimento foram montados no próximo Santa Susana Laboratório campo onde o Saturn V 's Rocketdyne F-1 motores foram desenvolvidos e testados para as missões Apollo à lua. O teste inicial do RS-68 ocorreu no Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL), na Base da Força Aérea de Edwards , Califórnia, e mais tarde no Centro Espacial Stennis da NASA . O RS-68 foi certificado em dezembro de 2001 para uso em foguetes Delta IV.

Um RS-68 faz parte de cada Delta IV Common Booster Core . O maior dos veículos de lançamento, o Delta IV Heavy , usa três CBCs montados juntos.

Em seu empuxo máximo de 102% , o motor produz 758.000 libras-força (3.370  kN ) no vácuo e 663.000 libras-força (2.950 kN) ao nível do mar. A massa do motor é de 14.560 libras (6.600 kg). Com este empuxo, o motor tem uma relação empuxo / peso de 51,2 e um impulso específico de 410 segundos (4,0 km / s) no vácuo e 365 segundos (3,58 km / s) ao nível do mar. O RS-68 é oscilado hidraulicamente e é capaz de estrangular entre 58% e 102% do empuxo.

O RS-68A é uma versão atualizada do RS-68, com impulso e empuxo específicos aumentados (para mais de 700.000 libras-força (3.100 kN) ao nível do mar). O primeiro lançamento em 29 de junho de 2012, da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, usou três motores RS-68A montados em um foguete Delta IV Heavy .

Usos propostos

Em 2006, a NASA anunciou a intenção de usar cinco RS-68 motores em vez de SSMEs no planejado Ares V . A NASA escolheu o RS-68 por causa de seu custo mais baixo, cerca de US $ 20 milhões por motor, incluindo o custo das atualizações da NASA. As atualizações incluíram um bico ablativo diferente para acomodar uma queima mais longa, uma sequência de início mais curta, mudanças de hardware para limitar o hidrogênio livre na ignição e uma redução na quantidade de hélio usado durante a contagem regressiva e o vôo. Aumentos de impulso e impulso específico ocorreriam sob um programa de atualização separado para o foguete Delta IV. Posteriormente, o Ares V foi alterado para usar seis motores RS-68, designados RS-68B. O Ares V foi descartado como parte do cancelamento do programa Constellation em 2010. O veículo de carga pesada sucessor da NASA, o Sistema de Lançamento Espacial , usará quatro motores RS-25 .

Avaliação humana

Em 2008, foi relatado que o RS-68 precisa de mais de 200 mudanças para receber uma certificação de classificação humana . A NASA declarou que essas mudanças incluem monitoramento da saúde, remoção do ambiente rico em combustível na decolagem e melhoria da robustez de seus subsistemas.

Variantes

  • RS-68 é a versão original. Ele produz 663.000 libras-força (2.950  kN ) de empuxo ao nível do mar.
  • RS-68A é uma versão aprimorada. Produz 705.000 lbf (3.140 kN) de empuxo ao nível do mar e 800.000 lbf (3.560 kN) de empuxo no vácuo. Seu impulso específico no vácuo é de 414 segundos (4,06 km / s). O teste de certificação foi concluído em novembro de 2010.
  • RS-68B foi uma atualização proposta para ser usada no veículo de lançamento Ares V para o programa Constellation da NASA. O Ares V deveria usar seis motores RS-68B em um estágio central de 10 metros (33 pés) de diâmetro, junto com dois propulsores de foguete sólidos de 5,5 segmentos. Posteriormente, foi determinado que o bico ablativo do RS-68 era pouco adequado para este ambiente de multi-motor, causando redução da eficiência do motor e aquecimento extremo na base do veículo.

Veja também

Referências

links externos