Star (estágio de foguete) - Star (rocket stage)
O Star é uma família de motores de foguetes de propelente sólido dos EUA originalmente desenvolvidos pela Thiokol e usados por muitos estágios de propulsão espacial e veículos de lançamento . Eles são usados quase exclusivamente como um estágio superior, frequentemente como um motor de chute de apogeu .
Star 24
O Star 24 (TE-M-640) é um motor de apogeu de combustível sólido , qualificado pela primeira vez em 1973. Ele queima um combustível de 86% sólidos de polibutadieno terminado em carboxila (CTPB) .
- Família Thiokol Star-24
| Nome (Thiokol #) | Massa (kg) | Fratura de massa prop . | Suporte. | Invólucro | Impulso, vac. (kN) | Criança levada. | Queimadura (s) | Diam. (m) | Comprimento (m) | Observação | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Total | Vazio | Suporte. | Espec. , I sp (s) | Tot. (kNs) | |||||||||
| Star-24 (TE-M-640) | 218,2 | 18,33 | 199,9 | 0,92 | Sólido | Titânio | ? | 282,9 | 560,5 | 29,6 | 0,62 | 1.03 | |
| Star-24C (TE-M-640-4) | 239,3 | 19,73 | 219,5 | 0,92 | Sólido | Titânio | ? | 282,3 | 613,9 | 28,0 | 0,62 | 1.07 | |
Estrela 27
 Um motor de chute Star-27 com bico para IBEX
| |
| País de origem | Estados Unidos |
|---|---|
| Motor de combustível sólido | |
O Star 27 é um motor de apogeu sólido, com o 27 representando o diâmetro aproximado do estágio em polegadas. Ele queima combustível HTPB com uma taxa de erosão média de 0,0011 polegadas por segundo. Quando usados no Pegasus, as cargas úteis do foguete de lançamento aéreo são capazes de deixar a órbita da Terra.
Uma versão do Star 27, designada Star 27H, foi usada no lançamento da espaçonave IBEX . A espaçonave tinha uma massa de 105 kg sozinha e junto com seu motor Star 27, 462 kg. A estrela 27H ajudou a chegar a uma órbita mais alta, além da magnetosfera da Terra.
Star 37
 TE-M-364
| |
| País de origem | Estados Unidos |
|---|---|
| Encontro | 1963-presente |
| Aplicativo | Estágio superior / propulsão da nave espacial |
| Antecessor | Estrela 27 |
| Sucessor | Star 48 |
| Status | Ativo |
| Motor de combustível sólido | |
| Configuração | |
| Câmara | 1 |
| atuação | |
| Empuxo (vácuo) | 33.600 kN (7.554 lbf) |
| Impulso específico (vácuo) | (161.512 N • s / kg) |
| Dimensões | |
| Comprimento | 2,27 m (7,44 pés) |
| Diâmetro | 0,66 m (2,16 pés) |
| Peso seco | 113 kg (249 lb) |
| Usado em | |
| Thor (família de foguetes) , Delta (família de foguetes) , estágio superior | |
O Star 37 foi usado pela primeira vez como motor para o estágio superior do Thor-Burner em 1965. O Burner I usou o motor Thiokol FW-4 (TE 364-1) e o Burner 2 usou o Thiokol (TE-M-364-2 )
A designação "-37" refere-se ao diâmetro aproximado do invólucro de combustível em polegadas; A Thiokol também fabricou outros motores, como o Star-40 e o Star 48 . Internamente, a designação da Thiokol era TE-M-364 para versões anteriores, TE-M-714 para versões posteriores e TE-M-783 para um modelo HTPB especial usado para lançamentos FLTSATCOM.
Os subtipos recebem um ou mais sufixos de letras após o número do diâmetro, ou um número à direita (ou seja, "-2") após a designação interna. Não surpreendentemente, o prefixo "T" significa Thiokol, e a letra a seguir se refere à divisão da empresa que desenvolveu o motor de foguete. Nesse caso, "M" se refere à Magna, Divisão UT. "E" refere-se à divisão de Elkton, MD.
O motor de foguete Star 37FM foi desenvolvido e qualificado para uso como um motor de chute de apogeu no FLTSATCOM. O motor é uma substituição do Star 37E Delta, que foi descontinuado. O conjunto do bico usa uma garganta de carbono-carbono 3D e um cone de saída de carbono-fenólico. O peso máximo do propelente é 2350 libras, enquanto o motor foi qualificado para descarregar o propelente para 2257 libras.
O motor de foguete Star 37XFP foi qualificado como motor de inserção de órbita para o satélite de posicionamento global (GPS) da Rockwell International (agora Boeing) e como motor de apogeu para o satélite RCA SATCOM Ku-Band. O motor Star 37XFP pode ser usado como substituto do motor Star 37F, que foi descontinuado.
Uma versão estabilizada de rotação ou vetor de empuxo do Star 37 é usada como o estágio final do veículo de lançamento Minotaur V.
Os módulos de propulsão Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2 usaram motores Star 37E.
| Nome (Thiokol #) | Massa (kg) | Fratura de massa prop . | Suporte. | Invólucro | Impulso, vac. (kN) | Criança levada. | Queimadura (s) | Diam. (m) | Comprimento (m) | Observação | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Total | Vazio | Suporte. | Espec. , I sp (s) | Tot. (kNs) | |||||||||
| Star-37 (TE-M-364-1) | 621,2 | 62,7 | 558,4 | 0,899 | Sólido | ? | 43,50 | 260,0 | 1584,46 | 42 | 0,93 | 0,80 | |
| Star-37B (TE-M-364-2) | 718,4 | 64,7 | 653,7 | 0,910 | Sólido | ? | ? | 291,0 | 1858,91 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37C (TE-M-364-18) | 1047,5 | 82,8 | 964,7 | 0,921 | Sólido | ? | ? | 285,5 | 2707,19 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37D (TE-M-364-3) | 718,4 | 64,7 | 653,7 | 0,910 | Sólido | ? | ? | 266,0 | 1858,91 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37E (TE-M-364-4) | 1122,7 | 83,1 | 1039,6 | 0,926 | Sólido | ? | ? | 283,6 | 2910,03 | ? | 0,93 | ? | Interrompido |
| Star-37F (TE-M-364-19) | 934,1 | 67,3 | 866,8 | 0,928 | Sólido | ? | ? | 286,0 | 2444,46 | ? | 0,93 | ? | Interrompido |
| Star-37FM (TE-M-783) | 1147,4 | 81,5 | 1065,9 | 0,929 | HTPB | Titânio | 47,26 | 289,8 | 3051,35 | 63 | 0,93 | 1,69 | Desenvolvido e qualificado para uso como um motor de chute de apogeu em FLTSATCOM |
| Star-37G (TE-M-364-11) | 1152,4 | 86,4 | 1065,9 | 0,925 | Sólido | ? | ? | 289,9 | 2988,36 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37N (TE-M-364-14) | 622,9 | 63,5 | 559,3 | 0,898 | Sólido | ? | ? | 290,0 | 1590,24 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37S (TE-M-364-15) | 711,4 | 53,4 | 658,0 | 0,925 | Sólido | ? | ? | 287,3 | 1872,43 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37X (TE-M-714-1) | 1150,0 | 82,8 | 1067,2 | 0,928 | Sólido | Titânio | 51,10 | 295,6 | 3047,69 | 60 | 0,93 | ? | |
| Star-37XE (TE-M-714-4) | ? | ? | ? | ? | Sólido | Titânio | ? | ? | ? | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37XF (TE-M-714-6) | 953,2 | 67,7 | 885,4 | 0,929 | Sólido | Titânio | ? | 290,0 | 2542,03 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37XF (TE-M-714-8) | 882,5 | 67,1 | 815,4 | 0,924 | Sólido | Titânio | ? | 291,1 | 2342,74 | ? | 0,93 | ? | |
| Star-37XFP (TE-M-714-17 / 18) | 955,3 | 71,7 | 883,6 | 0,925 | HTPB | Titânio | 38,03 | 290,0 | 2537,49 | 67 | 0,93 | 1,50 | Qualificado como o motor de inserção de órbita para o Satélite de Posicionamento Global (GPS) da Boeing, e como o motor de apogeu para o satélite RCA SATCOM Ku-Band. |
| Star-37Y (TE-M-714-2) | 1152,1 | 80,6 | 1071,4 | 0,930 | Sólido | Titânio | ? | 297,0 | 3118.20 | ? | 0,93 | ? | |
Star 48
 Motor de foguete Star-48B
| |
| País de origem | Estados Unidos |
|---|---|
| Encontro | 1982 - presente |
| Fabricante | Thiokol |
| Antecessor | Star 37 |
| Motor de combustível sólido | |
O Star 48 é um tipo de motor de foguete sólido desenvolvido principalmente pela Thiokol Propulsion , que foi comprado pela Orbital ATK em 2001. Em 2018, a Orbital ATK por sua vez foi adquirida pela Northrop Grumman .
A designação "48" refere-se ao diâmetro aproximado do invólucro de combustível em polegadas; A Thiokol também fabricou outros motores, como o Star 37 e o Star 30. Internamente, a designação da Thiokol era TE-M-711 para as primeiras versões e TE-M-799 para as posteriores. Os subtipos recebem um ou mais sufixos de letras após o número do diâmetro, ou um número à direita (ou seja, "-2") após a designação interna. O prefixo "T" significa Thiokol, e a letra a seguir se refere à divisão da empresa que desenvolveu o motor de foguete. Neste caso, "E" refere-se à divisão Elkton, MD e "M" significa motor.
O uso mais comum do Star 48 foi como o estágio final dos veículos de lançamento Delta II . Outros lançadores também incorporaram o motor, mas com frequência menor. Nesse uso, o estágio completo (motor mais acessórios) é conhecido como Módulo de Assistência de Carga Útil (PAM), já que o Shuttle só poderia levar satélites para uma órbita baixa da Terra . Como a órbita geoestacionária é muito mais lucrativa, o estágio adicional foi necessário para a etapa final da jornada. Nessas missões, o palco é estabilizado por rotação . Uma plataforma giratória, montada no compartimento de carga útil do ônibus espacial ou no topo do estágio Delta anterior, girou o PAM e a carga útil a aproximadamente 60 rpm antes do lançamento.
Normalmente, após a queima do motor e logo antes da liberação do satélite, o spin in cancelado usando uma técnica de yo-yo de-spin .
Uma versão não giratória e vetorizada de empuxo do Star 48 está disponível ("Star 48BV"), mas muito menos comum. Uma Star 48 com vetor de empuxo é o estágio final do veículo de lançamento Minotaur IV + .
Um motor Star 48B usado no terceiro estágio da sonda New Horizons foi a primeira parte da missão New Horizons a chegar a Júpiter , cruzando a órbita de Plutão em 2015 a uma distância de 200 milhões de quilômetros.
Em 2013, um Star 48GXV foi testado para a missão Parker Solar Probe como estágio superior em um veículo Atlas V 551, mas o desenvolvimento foi cancelado, em favor de uma combinação Delta IV Heavy / Star 48BV.
Desenvolvimento relacionado
Estágios superiores do queimador
Os estágios do foguete Burner e Burner 2 têm sido usados como estágios superiores de veículos de lançamento , como Thor e Delta, desde 1965. Burner II era um estágio superior de veículo de lançamento desenvolvido pela Boeing para a Divisão de Sistemas Espaciais da Força Aérea. Foi o primeiro estágio superior de combustível sólido com controle total e capacidade de orientação desenvolvida para aplicações espaciais em geral.
Em março de 1964, o escritório do Programa de Satélites Meteorológicos de Defesa aprovou planos para desenvolver um veículo de lançamento Thor Burner 2 mais poderoso. O queimador 2 usava um motor Thiokol Star 37B (TE-M-364-2). O Star 37, do qual o Star 37B foi derivado, foi originalmente desenvolvido para servir como o retro-foguete lunar Surveyor. O Star 37B pesava 718 kg carregado e produziu cerca de 4,59 toneladas de empuxo por 42 segundos. O estágio Burner 2 foi equipado com controle de 3 eixos da Boeing, permitindo que ele desacelere sem estabilização do spin após se separar de Thor.
O Burner II era um estágio superior de veículo de lançamento desenvolvido pela Boeing para a Divisão de Sistemas Espaciais da Força Aérea. Foi o primeiro estágio superior de combustível sólido com controle total e capacidade de orientação desenvolvida para aplicações espaciais em geral. O Burner II foi projetado para uso com o impulsionador Thor, mas foi prontamente adaptado para uso na linha completa de veículos de lançamento padrão. Sua tarefa geral era colocar em órbita cargas úteis de pequeno e médio porte. O motor Burner II, o sistema de orientação e o sistema de controle de reação foram integrados para fornecer estabilidade de atitude e controle preciso da taxa de voo e velocidade de burnout para injeção orbital e missões de fuga da terra. A Boeing entregou 8 veículos de vôo sob seu contrato original. Sob os termos de um contrato subsequente, ela construiu 6 modelos de voo adicionais.
Além de ser usado nos foguetes da família Delta, os estágios Burner 2 / Star 37 foram usados nos foguetes Atlas e Titan .
Estágio de foguete de propelente sólido. Massa carregada / vazia 774/116 kg. Impulso 43,55 kN. Impulso específico do vácuo 285 segundos. Motor de foguete sólido Thiokol. 43,5 kN. Impulso total 161.512 kgf s. Fração de massa do propelente do motor 0,899. Isp = 260s. Primeiro vôo 1963. Empuxo (sl): 33.600 kN (7.554 lbf). Impulso (sl): 3.428 kgf.
Massa bruta: 621 kg (1.369 lb). Massa sem combustível: 63 kg (138 lb). Altura: 0,84 m (2,75 pés). Diâmetro: 0,66 m (2,16 pés). Impulso: 43,50 kN (9.779 lbf). Impulso específico: 260 s. Impulso específico ao nível do mar: 220 s. Tempo de queima: 42 s. Número: 180
Referências
links externos
- Astronautix - Star 27
- Fundamentos de foguetes de propelente sólido (páginas 417-418)