NAA Rocketdyne 75-110 A

Pohjois-Amerikan ilmailun Rocketdyne 75-110 A

NAA Rocketdyne 75-110 A

Rakettimoottori

Tämän kuvan kuvaus, myös kommentoitu alla A-7-malli asennettiin ammuntaan. Ominaisuudet
Moottorin tyyppi Nestemäisen polttoaineen rakettimoottori
Ergols Polttoaine: 75% etyylialkoholi 25% vesi / hapetin: nestemäinen happi
Työntövoima 110 lbT (nimellinen versio)
Palamiskammion paine 26 palkkia (A-7)
Polttokammioista 1
Sytytys uudelleen Ei
Ohjattava moottori Ei
Korkeus 3,3 metriä
Halkaisija 1,7 metriä
Käyttöaika 110 sekuntia (nimellinen versio)
Kuvattu malli
  • NAA Rocketdyne 75-110 A-1
  • NAA Rocketdyne 75-110 A-2
  • NAA Rocketdyne 75-110 A-3
  • NAA Rocketdyne 75-110 A-4
  • NAA Rocketdyne 75-110 A-6
  • NAA Rocketdyne 75-110 A-7
Käyttää
Käyttää Ensimmäinen kerros
Launcher
Ensimmäinen lento 20. elokuuta 1953
Tila Otti
Rakentaja
Maa Yhdysvallat

NAA Rocketdyne 75-110 A on 6 (epävirallisesti 7) nestemäistä polttoainetta käyttävien rakettimoottoreiden perhe, jonka tuotti Rocketdyne , joka oli tuolloin Pohjois-Amerikan ilmailun (NAA) tytäryhtiö, 1950-luvulla varustamaan PGM- ballistisia ohjuksia.11 Redstone ja sen johdannaiset. Se on peräisin XLR43-NA-1- rakettimoottorista , joka varustaa Navaho-ohjukset , joka on johdettu V2: n 39a-rakettimoottorista . Ensimmäisessä rakettimoottori lento (versiossa A-1) pidettiin ensimmäinen käynnistäminen PGM-11 Redstone RS-1 1953, ja sen viimeinen lento oli vuonna 1967, viime lento Redstone Sparta , mikä sai hänet yli 12 vuoden ura.

NAA Rocketdynen 75-110 Raketti moottorit mahdollistanut siten kuljettamaan ensimmäinen amerikkalainen lyhyen kantaman ohjus, laittaa kiertoradalle ensimmäinen amerikkalainen Explorer 1 satelliitti , on johdannainen Redstone Juno I , kuljettamaan Mercury-Redstone , joka on mahdollistanut amerikkalaisen ensimmäiset suborbitaalilennot avaruudessa (osana Mercury- ohjelmaa ) ja asettanut myös Australian ensimmäisen satelliitin WRESATin kiertoradalle Redstone Spartassa .

NAA 75-110 A ovat höyrygeneraattorirakettimoottoreita, joiden  työntövoima on yli 75 000 kiloa yli 110 sekunnin ajan ja jotka polttavat nestemäisen hapen ja etyylialkoholin seosta .

Nimen nimi ja merkitys

Rakettimoottoriperhe voidaan sanoa monin tavoin: "  NAA 75-110 A" , "  Rocketdyne 75-110 A  ", jopa "  75-110 A" tai yleisemmin "  A  ". Rakettimoottorin versio seuraa kirjainta "A". Sitä voidaan kutsua myös nimellä "  Redstone Engine  ", kirjaimellisesti "Redstone-rakettimoottori". Nimitykset "75" ja "110" tarkoittavat, että rakettimoottori tuottaa 75 000 kiloa työntövoimaa 75 sekunnin ajan. Nimitys on väärä myöhemmissä versioissaan, koska rakettimoottori on kerännyt enemmän työntövoimaa pidemmän ajan kuluessa. Lisäksi merkintä "75" osoittaa, että rakettimoottori (nimellisversioissaan) tuottaa 75 000  kiloa itse polttokammiosta . Kokonaisuutena rakettimoottori vapautti vielä 3000  kiloa, mikä johtui höyrynkehittimestä tulevista höyryistä .

Tarina

Moottori 39a

75-110 A: n alkuperä voidaan jäljittää V2- ohjusten suunnitteluun , jotka on varustettu 39a-rakettimoottorilla , joka tuottaa 25 tonnia työntövoimaa. Saksalaisten tappion jälkeen toisessa maailmansodassa, liittoutuneet toipuivat V2-tekniikan ja saksalaiset V2-insinöörit vietiin Yhdysvaltoihin osana " Paperclip  " -operaatiota  ja tekivät yhteistyötä armeijan kanssa. Vuodesta 39a, North American Aviation (NAA) ekstrapoloi 39a, varustaa sen risteilyohjuksia varten Navaho projektin . Rakettimoottori nimettiin XLR-41-NA-1: ksi, ja pian sen jälkeen siitä kehittyi XLR-43-NA-1, rakettimoottori, joka poltti veteen leikattua nestemäistä happea / etyylialkoholia . Rakettimoottoria voidaan kutsua myös nimellä NAA Rocketdyne 75-65, mikä tarkoittaa, että rakettimoottori tuottaa 75000  paunaa 65 sekunnin ajan. Tämän tehokkaamman rakettimoottorin massa oli puolet 39a: n massasta ja se lisäsi hevosvoimaa 34% ( 75 000  paunaa ). Myös nestemäisten happiputkien monimutkaisuus yksinkertaistui, tasolevyinjektori ja polttokammio, joka oli pallomainen 39a: ssa, on kartiomaisen muotoinen XLR-43-NA-1: ssä, vähentää valmistuskustannuksia. Oikealla puolella oleva 15 °: n eroava suutinosa pidettiin paikallaan. XLR-43-NA-1 on turbopumpun ohjaa korkeapaineista höyryä tuotetaan katalysoivaa vetyperoksidin kanssa kaliumpermanganaatin pellettien höyrystimen. Tämä moottori oli kaikkien Rocketdyne- rakettimoottoreiden esi-isä (tuolloin Pohjois-Amerikan ilmailun jako ) Työntökammion ja suutinkalvon jäähdytys tapahtuu polttoainesuihkuilla suuttimesta 39a: ssa käytettyjen monimutkaisempien reikärenkaiden sijasta. . Tämä ainutlaatuinen uusi painekammio, jossa on litteä ruisku, aiheutti aluksi palamisen epävakautta, kuten 39a, joka lopulta ratkaistaan ​​ja saa kokemusta, joka hyödyttää insinöörejä tulevaisuudessa.

Rakettimoottori Redstone

Saksalaisten insinöörien toipuminen Operation Paperclipista joutui suunnittelemaan ekstrapolaation V2 varustaakseen Yhdysvaltain armeijan lyhyen kantaman ohjuksella. PGM-11 syntyi , mikä saa sen lempinimi "Redstone" koska se oli testattu Arsenalin pohja on Redstone . Moottorointia varten Redstonen insinöörien on hankittava rakettimoottori, jonka työntövoima on 75 000 lbT ja joka toimii 110 sekuntia. Ohjus liiketoimintaryhmä (GMDD) pyysi hankkia XLR-43-NA-1: n NAA, joka toimii vain 65 sekuntia. 27. maaliskuuta 1951 allekirjoitetussa 500 000 dollarin sopimuksessa, joka sisälsi  120 päivän tutkimus- ja kehitystyötä, vaadittiin Pohjois-Amerikan ilmailua muuttamaan XLR43-NA-1 -moottorin suunnittelu- ja suorituskykyominaisuuksia noudattaakseen GMDD: n vaatimukset. NAA: ta pyydetään myös suunnittelemaan kaksi prototyyppiä , nimeltään NAA 75-110. 26. huhtikuuta 1952 prototyypin kysyntä kasvoi vielä seitsemällätoista. Lisäys 20. tammikuuta 1953 "edellyttäen, että urakoitsija toteuttaa suunnittelu- ja kehitysohjelman suunnittelun, luotettavuuden, kunnossapidon, rakettimoottorin käsittelyominaisuuksien ja suorituskyvyn parantamiseksi; ja tarjota analyyseja, suunnittelumuutoksia, testauslaitteiden valmistusta ja kehitystestejä. " Sopimuksen oli arvoltaan $ 9414813  päälle11. syyskuuta 1960. Parannukset NAA 75-110 -moottorin suorituskykyominaisuuksiin ja komponentteihin johtivat seitsemän eri tyyppisen moottorin luomiseen ohjustutkimukseen ja -kehitykseen. A-1-A-7, jokaisella eri moottorityypillä oli samat perustoimintamenettelyt ja ne on suunniteltu samoille suorituskykyominaisuuksille kuin kaikki muut NAA 75-110 -moottorit. Jokainen tyyppi erosi muista vain erilaisten komponenttien muunnoksilla. Lisäksi seitsemän moottorityyppiä oli vaihdettavissa, koska vain pieniä muutoksia putkistoon vaadittiin moottorin liittämiseksi ohjukseen. Tämän sopimuksen nojalla ostetuista 19 moottorista ohjattu ohjuskehitysosasto käytti 12: tä lentotestaukseen nopeutetun Keller -ohjelman nojalla lisensoituja ohjuksia. Hän käytti muita seitsemää tärkeisiin toimintoihin, kuten huolto-, kuljetus- ja varastotestaukseen. Käytettiin myös tarkastuslaitteiden testaamiseen ja entisiin tarkastajiin. Niiden käyttö staattisissa palotesteissä tuotti paitsi hyödyllisiä palotietoja myös testasi materiaalinkäsittelylaitteita ja uuden staattisen palotestin.

Prototyyppien NAA Rocketdyne 75-110 A-1, 2, 3 ensimmäisillä neljällä versiolla oli samat peruskäytännöt ja ne suunniteltiin samoille suorituskykyominaisuuksille.Mallit eroavat toisistaan ​​vain eri komponenttien muunnoksilla.

A-1 (1953-1954)

A-1 on ensimmäinen prototyyppiversio. Sen ensimmäinen lento oli ensimmäisellä PGM-11 Redstone -nimellä , sarjanumero RS-01, 20. elokuuta 1953 . Viimeinen lento oli PGM-11 Redstone RS-02: lla 27. tammikuuta 1954 .

A-2 (1954)

A-2 on toinen prototyyppiversio. Sen ensimmäinen lento tapahtui 5. toukokuuta 1954 PGM-11 Redstone RS-03 -laitteella. Heti kun rakettimoottori sytytettiin, injektori paloi välittömästi. Toisin kuin A-1, A-2 tuo käyttöön lisätyn nestemäisen happipumpun induktorin kavitaation estämiseksi (joka jatkuu A-2: sta).

  • PGM-11 Redstone RS-04 varustettu toisella A-2: lla, 18. elokuuta 1954 .

A-3 (1955)

Ensimmäinen lento A-3 Helmikuu 9 , 1955 , on PGM-11 Redstone RS-08 ja viimeinen lento Jupiter-A RS-12 Joulukuu 5 , 1955 .

A-4 (1956-1958)

A-4: n ensimmäinen lento RS-18: lla 14. maaliskuuta 1956. Ensimmäinen malli lensi Chrysler Corporationin ohjusosaston rakentamilla Redstones- kivillä . Se esittelee ylipaine edistää ohjaus, sitten ehdoton boost ohjaus, sekä ensimmäistä käyttöä Hydyne polttoaineen sijasta etyylialkoholia . Eräänä päivänä Wernher von Braun tuli tarkastamaan rakettimoottorin, joka oli neljännen sukupolvensa (A-4). von Braun "ajatteli sen olevan vain hienoa", koska rakettimoottorilla on sama nimitys kuin A-4: llä, lyhenne Aggregat 4: stä , toinen nimi von Braunin ballististen ohjusten V2: sta .

A-5 ei koskaan lennä.

A-6 (1957-1958)

Käytössä 2. lokakuuta 1957 A-6 varusteli Block I -sukupolven PGM-11 Redstone -ohjuksia.

  • 40. tykistöryhmän sotilas istuu PGM-11 Redstone RS-1002 : n A-6: ssa .

  • Ensimmäinen lento A-6: lla, Jupiter-A CC-39: n kyydissä, 2. lokakuuta 1957.

  • Rakettimoottori A-6.

  • PGM-11 Redstone RS-1002 sen laukaisualustalla Cape Canaveralissa, varustettu A-6: lla 16. toukokuuta 1958.

A -7 (1958-1967)

Käytetty 24. kesäkuuta 1958, A-7 on sarjan lopullinen versio, mutta myös kaikkein ikonisin. Se on varustanut Block II -sukupolven PGM-11 Redstone -ohjukset ja myös Mercury-Redstone. NASAn perustamisen jälkeen pian Explorer 1: n menestyksen jälkeen virasto käynnisti Mercury -ohjelman . Tavoitteena on lähettää amerikkalaiset avaruuteen ennen Neuvostoliittoa. Atlas- ohjetta on tarkoitus käyttää astronauttien lähettämiseen, mutta se osoittautui erittäin vaaralliseksi useiden räjähdysten seurauksena muokatuissa Atlas-koelennoissa. Atlaksen vaarallisuuden pakottama NASA: n on hankittava ohjus, joka on osoittautunut toimivaksi. Redstone on täydellinen ehdokas: hänen ansiostaan ​​se on mahdollistanut ensimmäisen amerikkalaisen Explorer 1-satelliitin laukaisun. Haittapuolena Redstones ei ole tarpeeksi voimakas ihmisen kiertoradalle asettamiseksi. Päätettiin valita Redstone. Mutta Yhdysvaltain armeija sulkee pois Jupiter-C: n A-6: n käytön, jonka A-7 korvaa uusimmilla Redstone-ohjuksilla , jotta vältytään mahdollisilta komplikaatioilta. Ja suunnittelijat käyttävät A-7: tä vetämään. kantoraketti. Mercury-Redstonessa on pitkänomainen säiliö, se on pakko lisätä ylimääräinen vetyperoksidisäiliö . Lopuksi, Mercury-Redstone sallii ensimmäiset amerikkalaiset suborbitaaliset lennot A-7: llä.

  • Ensimmäinen lento A-7: llä Jupiter-A CC-54: llä 12. kesäkuuta 1958.

  • Mercury-Redstone klo Marshall Space Flight Center . Osa A-7-rakettimoottorista näkyy avoimen luukun takana.

  • Juno I RS-44, Explorer- satelliitilla ja virtalähteellä A-7, 26. heinäkuuta 1958.

  • MR-3 Mercury-Redstone ottaa pois , kuljettaa Alan Shepard , ensimmäinen amerikkalainen mennä avaruuteen. Raketti on varustettu A-7: llä. 5. toukokuuta 1961.

  • PGM-11 Redstone CC-2002 -ohjuksen A-7-rakettimoottori.

  • Raketti Redstone Sparta laukaisualustalla Woomerassa . Se on varustettu A-7: llä.

  • PGM-11 Redstone varustettu A-7: llä, 21. heinäkuuta 1959.

Yleiset tekniset ominaisuudet

75-110 Raketti moottorit ovat raketti moottori ponneaineen neste sisään höyrystimen aikana , toisin kuin muut rakettimoottoreiden yleensä käyttämällä kaasun generaattori , joka on tuotettu polttamalla osa ponneaineen. Se polttaa nestemäisen hapen ja etyylialkoholin seoksen, joka on leikattu 25 prosenttiin vedellä, jonka seossuhde on 1,354: 1. Erityinen impulssi vaihtelee mallin mukaan. Se painaa 670 kiloa kuivana ja on 3,33 metriä korkea ja sen suurin halkaisija on 1,72 metriä. Sen työntövoima on 35 tonnia merenpinnalla ja 40 tonnia tyhjiössä. Palamiskammion paine on 26 baaria . Suutinosien suhde on 3,61. Se oli pääasiassa terästä, ja siinä oli kaksiseinäinen rakenne. Polttoainetta käytettiin jäähtymään ennen kuin se ruiskutettiin polttokammioon. Rakettimoottori käytti litteää ruiskua, jossa oli kolminkertainen ruiskutuskuvio, ja kaksi polttoainevirtaa osui jokaiseen hapetinvirtaan , mikä yksinkertaisti huomattavasti moottorin putkistoa verrattuna V2: n 39a.

Pyrotekninen lataus

Moottorissa oli pyrotekninen sytytin, jota kutsutaan myös sytytyspatruunaksi, joka oli melko yleistä ensimmäisissä hiilivetymoottoreissa . Injektorista ripustettu ohut muovitanko, joka on ruuvattu injektoriin ennen Redstone-ampumista, se koostuu kahdesta pyroteknisestä polttimesta, joissa on sähköpalo ja jonka palamisaika on 10 sekuntia. Sytyttimet asennetaan manuaalisesti ennen jokaista testiä tai laukaisua, ja niissä on usein rikkinäiset metallikotelot tai kannet sytytyksen kautta ja ne irtoavat patruunasta, mikä on rakettimoottorin vaurioitumisen vaara.

Vetyperoksidisäiliöt

Redstone-rakettimoottorit oli varustettu vetyperoksidisäiliöllä ( H 2 0 2 ), väriltään punaisella, erikokoisilla malleilla (76 gallonan kapasiteetti suuressa muodossa), joka oli asennettu alustaan, joka työnsi moottorin etupäähän. Ennen laukaisua paineventtiili avattiin, jolloin paineilma voisi paineistaa vetyperoksidisäiliön välillä 550-650 psi . Vetyperoksidisäiliö täytetään laukaisualustalla 3/4 tonnin kuorma-autolla, joka kuljettaa 76 gallonaa vetyperoksidia.

Puhtaassa muodossaan vetyperoksidi on kemiallisesti stabiili, mutta peroksidin saastuminen voi aiheuttaa nopean hajoamisen. Nesteen siirtymisestä mahdollisesti aiheutuvan saastumismahdollisuuden vähentämiseksi se toimitetaan valmistajalta, kunnes ohjus täytetään yhteen alumiinisäiliöön , jonka kapasiteetti on 86 gallonaa. Säiliössä on kaksinkertainen pää täyttö- ja tuuletusaukolla. Valittu malli on saanut hyväksynnän valtion virastoilta, jotka vastaavat vaarallisten aineiden maantie- , rautatie- ja ulkomaankuljetuksista. Säiliöitä ei saa pinota ja ne on sijoitettava siten, että ne ovat helposti tarkastettavissa tai poistettavissa. Säännölliset tarkastukset on suoritettava, ja kaikki säiliöt, joiden lämpötila nousee tasaisesti ympäristön lämpötilan yläpuolelle, tulisi eristää ja käsitellä asiaankuuluvien turvallisuusmääräysten mukaisesti.

Kuljettaja

Vetyperoksidia kuljetetaan hieman muokatulla 3/4 tonnin kuorma -autolla, mikä mahdollistaa kahden vetyperoksidisäiliön kuljettamisen. Peroksidin tulisi olla lämpötilassa 75 ° F + 10 ° F, täyttöhetkellä peroksidiväliaineessa on välineet lämmittää tai jäähdyttää peroksidia tarpeen mukaan. Ohjukseen paikallisesti asennetut lämmitintyynyt pitävät lämpötilan valmiustiloissa. Ohjuksessa jäähdytys ei ole ongelma vetyperoksidisäiliön ja nestemäisen happisäiliön pohjan läheisyyden vuoksi.

Täyte

Vetyperoksidi siirretään säiliöistä ohjusäiliöön sähkökäyttöisellä pumpulla. Täyttövalvonta suoritetaan ylivuotolaitteella siten, että ylivuoto tulee astiaan; ylivuoto on laimennettava vedellä ja puhdistettava.

Turvallisuus

Vetyperoksidia käsittelevän henkilöstön tulee käyttää suojavaatetusta, mukaan lukien saappaat, heijastava puku, kasvonsuoja ja käsineet. Kuten kaikki korkean energian materiaalit, vetyperoksidi vaatii huolellista käsittelyä. Tämän huolenpidon ansiosta sitä voidaan käyttää turvallisesti. Laitteiden puhtaus on avain hyvään käsittelyyn. Materiaalit, jotka ovat suorassa kosketuksessa vetyperoksidin kanssa, edellyttävät asianmukaista passivointia.

Höyrygeneraattori

6  kiloa vetyperoksidia ruiskutetaan höyrynkehittimeen sekunnissa, mikä hajottamalla peroksidin sänkyyn asennetuilla kaliumpermanganaattipelleteillä tuottaa suuren määrän höyryä. Tuloksena olevia kuumia kaasuja käytettiin turbiinin käyttämiseen, joka käytti kahta turbopumppua, ruiskuttamalla polttoainetta ja hapetinta rakettimoottorin polttokammioon. Pakokaasut johdettiin sitten lämmönvaihtimeen ja höyrykanavaan. kaasunpoisto tuottaa noin 3000 kiloa työntövoimaa. Itse A-7: llä on kaksi versiota: PGM-11 Redstone -ohjus ja ohjusjohdannaiset. Toisin kuin ohjus, johdannaisilla on suuremmat polttoaine- ja hapetussäiliöt, mikä tekee mahdolliseksi pidentää A-7: n toiminta-aikaa yli 143,5 sekunnin (mikä väärentää sen "75-110" -merkintää). Siksi on välttämätöntä pidentää päävetyperoksidisäiliötä ja lisätä ylimääräinen apusäiliö, joka sisältää 13 ylimääräistä gallonaa peroksidia, jotta turbopumput toimisivat pidempään.

Turbopumput

Turbopumput (kukin koostuu kahdesta vaiheesta, joka on asennettu yhdelle levylle) A-7 malli syöttää polttoainetta ( etyylialkoholi leikattu pois vedestä) ja hapetin ( nestemäinen happi ) on virtausnopeudet ja paineet välttämätöntä säilyttää toimintaa moottori. Koko turbopumppujärjestelmä koostuu turbiinista , vaihteiston vähennysosasta ja kahdesta keskipakopumpusta . Nämä pumput on kytketty turbiinin akseliin, jota se käyttää samalla nopeudella. Nimellisnopeuden saavuttaminen kestää 0,3 sekuntia . Etyylialkoholiturbopumpussa ei näytä olevan induktoria ja sen läpimitta on suurempi kuin nestemäisen hapen turbopumpun.

Pneumaattinen järjestelmä

Ohjata käynnistys ja pysäytys raketin moottorin, sähkö - pneumaattinen järjestelmä käytetään käyttämään venttiilejä ja paineistaa säiliöt. Pneumaattinen ja elektroninen järjestelmä yhdistetään kahdesta syystä:

  • Täysin sähköinen järjestelmä vaatisi suuremman ja siksi painavamman akkujärjestelmän, eikä se takaa luotettavaa toimintaa.
  • Täysin pneumaattinen järjestelmä vaatisi suuren määrän letkuja, mikä tekisi järjestelmästä kookkaamman ja kalliimman.

Näiden kahden yhdistelmä on osoittautunut kevyeksi, luotettavaksi ja halpaksi.

Korkeapaineisen ilman virtausta säiliöiden paineistamiseksi ohjataan sähkökäyttöisillä magneettiventtiileillä , ja myös polttoaineen pääventtiilin, hapetusventtiilin ja vetyperoksidin sulkuventtiilin käyttöön .

Ilmansyöttöalueita on kolme. Ensimmäinen (suurempi ja säilytetään rakettimoottoriosassa 6 pallomaisessa säiliössä) mahdollistaa polttoainesäiliön ja peroksidisäiliön paineistamisen sekä pääpotkuriventtiilien ja sulkuventtiilin käytön. Toista suurempaa käytetään taistelupään (jos rakettimoottori on asennettu PGM-11 Redstone -laitteeseen ) ja instrumenttiosan erottamisen jälkeen. Kolmas mahdollistaa vakiintuneen alustan ilmanlaakerijärjestelmän käytön ja instrumenttitilan pitämisen vakiopaineessa.

Polttoaineletku

Rakettimoottorissa polttoaine lähtee turbopumpusta ja menee moottorin pohjan läpi ja kulkee polttokammion kaksoisseinän välissä , mikä sallii sen jäähdyttämisen, ja sitten ruiskutetaan kammioon hapen nestettä. Rakettimoottorin eri versioissa polttoaineletkujen määrä vaihtelee ja voidaan erottaa, mikä helpottaa rakettimoottorin version visuaalista tunnistamista. Malleissa A-1 - A-6 oli kaksi polttoainelinjaa, toisin kuin A-7, johon sisältyy hieman leveämpi polttoaineletku. Logiikan mukaisesti kaikki yllä olevat kaaviot ovat A-7.

Työntövoiman hallinta

Paineensäätöjärjestelmä korjaa ilmakehän olosuhteista johtuvat pienet työntövoiman vaihtelut. Tämä järjestelmä käyttää paine pois polttokammiosta valvoa työntövoima. (Työntövoima on kammion paineen funktio.) Esimerkiksi, jos kammio olisi suunniteltu tuottamaan 75 000 kiloa työntövoimaa 300 psig: llä, kammio tuottaisi paljon vähemmän 275 psig: lla ja paljon enemmän 325 psig: llä. Ainoa tapa muuttaa painetta on muuttaa kammioon tulevan polttoaineen määrää ajan yksikköä kohti. Siten, jos kammion paine on alhainen, on tarpeen lisätä polttoaineen virtausta palotilaan .

Työntövoimanohjausjärjestelmä valvoo jatkuvasti kammion painetta ja vertaa tätä painetta tavalliseen paineeseen, joka on asetettu työntövoiman vahvistimessa. Kun kammion paine poikkeaa vakiopaineesta, signaali lähetetään höyryjärjestelmän muuttuvaan säätöventtiiliin. Tämä venttiili lisää tai vähentää vetyperoksidin virtausta höyrygeneraattoriin, mikä puolestaan ​​lisää tai vähentää höyryn virtausta. Kun höyrynvirtaus kasvaa tai pienenee, myös turbiinin nopeus muuttuu ja vuorostaan ​​muuttaa turbopumpun nopeutta. Muutokset turbopumpun nopeudessa aiheuttavat ponneaineen virtausnopeuden muutoksen, mikä muuttaa kammion painetta ja siten työntövoimaa. Alhainen kammion paine aiheuttaisi signaalin, joka avaa muuttuvan höyryventtiilin. Tämä lisäisi peroksidin virtausta höyrygeneraattoriin ja lisäisi pumpun nopeutta. Lisää työntövoimia aikayksikköä kohden tulee kammioon, mikä tuo kammion paineen vahvistimessa asetettuun vakiopaineeseen.

Jos kammion paine oli liian korkea, järjestelmä vähentäisi höyryvirtausta hidastaakseen pumppuja ja vähentäen ponneaineen virtausta. Tämä pudottaisi kammion paineen ja puolestaan ​​työntövoiman halutulle tasolle.

Kokoaminen

Käynnistysjärjestys (PGM-11 Redstone)

Aloittaa

Rakettimoottorissa ei ole liikkuvia osia ja se käynnistetään ulkoisesta järjestelmästä. Jos turbopumppu käynnistettiin ja ponneaineet sytytettiin sitten kammiossa, seurauksena voi olla räjähdys. Siksi pieni määrä ponneaineita lähetetään kammioon ja sytytetään. Sitten käynnistetään turbopumppu, saavutetaan täydellinen työntövoima ja Redstone nousee. Kun kolme säiliötä ovat paineen alaisia, injektorin pyrotekninen sytytin laukeaa sähköisesti. Kun tämä sytytin laukeaa, sähköliitäntä katkeaa, jolloin päähapetusventtiili voi avautua. Tämä venttiili sallii nestemäisen hapen virrata kupoliin ja injektorin läpi ja työntökammioon. Kun hapetusventtiili avautuu, se antaa signaalin solenoidille, joka ohjaa käynnistyspolttoainetta päästämään polttoainetta ruiskutuskanavien kautta sytytyslevyyn. Tämä polttoaine sekoittuu kammion läpi virtaavan nestemäisen hapen kanssa ja syttyy happea.

Kun kammion tulipalo lämpenee tarpeeksi, toinen johto palosuuttimen alla palaa, mikä merkitsee peroksidin sulkuventtiilin ja pääpolttoaineventtiilin avautumista. Polttoaineventtiilin aukeamista hidastaa linjaan asetettu rajoitus, jotta turbopumppu saa jonkin aikaa kokoonpanoaikaa. Heti kun turbopumppu saavuttaa toimintanopeutensa (noin 0,3 sekuntia), moottori on pääkäytössä (90-100% nimellisestä työntövoimasta) ja lähtee liikkeelle.

Sukupuuttoon

Kun ohjus on ollut lennossa ennalta määrätyn ajan, järjestelmä lähettää signaalin moottorille pysähtymään. Tämä saavutetaan sulkemalla ensin vetyperoksidin sulkuventtiili ja sitten polttoaine- ja nestemäisen hapen venttiilit . Moottoria ja säiliöitä ei enää tarvita, ja ne erotetaan rungosta pian sen jälkeen. Redstonen propulsio -osa (rakettimoottorin sisältävä osa) putosi kymmenen mailin päässä kohteesta.

Huomautuksia ja viitteitä

Huomautuksia

  1. Sanaa Redstone ei käännetä, se on raketin nimi, joka varustaa rakettimoottorin. Se tarkoittaa kirjaimellisesti "Punainen kivi"
  2. Jotkut työnantajat olivat vastuussa indeksoinnista Redstonen alle ja sytyttimen asentamisesta. Hän yleensä käyttää laukaisuavainta kaulassaan välttääkseen varman kuoleman, jos raketti aktivoituu vahingossa.
  3. Ohjeen johdannaiset ovat: Jupiter-A , Jupiter-C , Juno I , Mercury-Redstone ja Redstone Sparta

Viitteet

  1. (in) John W. Bullard, historia Redstone ohjusjärjestelmää , Army Missile Command, Redstone Arsenal, Alabama, 36801,15. lokakuuta 1965, 198  Sivumäärä ( lukea verkossa ) , sivut 63-67
  2. (en) Mike Jetzer, "  Redstone Rocket Engines (A-6 ja A-7)  " osoitteessa http://heroicrelics.org (käytetty 24. huhtikuuta 2021 )
  3. (sisään) Mark Wade, "  A-6  " , osoitteessa astronautix.com (käytetty 5. huhtikuuta 2021 )
  4. (in) John W. Bullard, historia Redstone ohjusjärjestelmä ,15. lokakuuta 1965( lue verkossa ) , s.  66
  5. Elohopea-Redstone-projekti , s.  4-41, 9-5 .
  6. (in) George P Sutton, historia nestemäistä polttoainetta käyttävät rakettimoottorit , American Institute of Aeronautics and Astronautics,2006( ISBN  1-56347-649-5 ) , s.  406-413
  7. (in) Mike Jetzer, "  Redstone A-7 Rocket Engine Steam Generator  " on heroicrelics.org (käytetty 25. huhtikuuta 2021 )
  8. (in) Redstone ohjusjärjestelmä ,Elokuu 1960, 38  Sivumäärä ( lue verkossa ) , s.  IV. Redstonen käsittelylaitteet / 36. Vetyperoksidi / a. Varastointi, s. 28
  9. (in) Redstone ohjusjärjestelmä ,Elokuu 1960, 38  Sivumäärä ( lue verkossa ) , s.  IV. Redstonen käsittelylaitteet / 36. Vetyperoksidi / b. Vetyperoksidipalvelin, s. 28
  10. (in) Redstone ohjusjärjestelmä ,Elokuu 1960, 38  Sivumäärä ( lue verkossa ) , s.  IV. Redstonen käsittelylaitteet / 36. Vetyperoksidi / c. Vetyperoksidikuormitus, s. 28
  11. (in) Redstone ohjusjärjestelmä ,Elokuu 1960, 38  Sivumäärä ( lue verkossa ) , s.  IV. Redstonen käsittelylaitteet / 36. Vetyperoksidi / d. Turvallisuus, s. 29
  12. (in) John W. Bullard, historia Redstone ohjusjärjestelmää , Army Missile Command, Redstone Arsenal, Alabama, 36801,15. lokakuuta 1965, 198  Sivumäärä ( lue verkossa ) , sivu 60
  13. (sisällä) Mike Jetzer, "  Redstone Steam Generator  " osoitteessa heroicrelics.org ( luettu 25. huhtikuuta 2021 )
  14. (sisään) Mike Jetzer, "  Yleiskuva moottorin vetyperoksidisäiliöstä.  » , Sivustolla heroicrelics.org (käytetty 25. huhtikuuta 2021 )
  15. (sisään) "  Lämmönvaihtimen ja höyrykanavan kiertäminen.  » , Osoitteessa heroicrelics.org ( luettu 25. huhtikuuta 2021 )
  16. (sisään) Mike Jetzer, "  Yleiskuva ylimääräisestä vetyperoksidisäiliöstä (H2O2).  » , Sivustolla heroicrelics.org (käytetty 27. huhtikuuta 2021 )
  17. (in) Mike Jetzer, "  Redstone A-7 Rocket Engine turbopump  " on heroicrelics.org (käytetty 25. huhtikuuta 2021 )
  18. (in) Crysler Corporation Missile Division, This Is Redstone ( lue verkossa ) , s.  Luku V: Propulsiojärjestelmä: Pneumaattinen järjestelmä, sivu 42
  19. (in) Crysler Corporation Missile Division, This Is Redstone ( lue verkossa ) , s.  Luku V: Propulsiojärjestelmä: Työntövoiman hallinta, sivu 42
  20. (in) Crysler Corporation Missile Division, This Is Redstone ( lue verkossa ) , s.  Luku V: Propulsiojärjestelmä: Käynnistysjärjestelmä, sivu 43-44
  21. (in) Crysler Oyj Missile Division, This Is Redstone ( lukea verkossa ) , s.  Luku V: Propulsiojärjestelmä: Katkaisu, sivu 44

Liitteet

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit