SuperDraco - SuperDraco
.jpg) SpaceX Hawthorne tesisinde bir çift SuperDraco roket motoru
| |
| Menşei ülke | Amerika Birleşik Devletleri |
|---|---|
| Üretici firma | SpaceX |
| Uygulama | Kaçış sistemini başlatın , itici iniş |
| Durum | Operasyonel |
| Sıvı yakıtlı motor | |
| İtici | NTO / MMH |
| Verim | |
| İtme (SL) | 71 kN (16.000 lbf), ayrı ayrı 32.000 lbf, çift motorlu küme |
| Oda basıncı | 6,9 MPa (1.000 psi) |
| Ben sp (SL) | 235 saniye (2,30 km / saniye) |
| Yanma süresi | 25 saniye |
| Sevk kapasitesi | 1.388 kg (3.060 lb) |
| Kullanılan | |
| SpaceX Dragon 2 - Mürettebat, DragonFly | |
SuperDraco , SpaceX tarafından tasarlanan ve üretilen hipergolik itici bir roket motorudur . SpaceX Draco roket motorları ailesinin bir parçasıdır . Yedekli sekiz SuperDraco motor dizisi, yolcu taşıyan bir uzay kapsülü olan SpaceX Dragon 2 için bir fırlatma kaçış sistemi olarak kullanım için hataya dayanıklı tahrik sağlar .
SuperDraco roket motorları , motorların yakıt doldurulduktan ve fırlatıldıktan aylar sonra ateşlenmesine izin veren depolanabilir (kriyojenik olmayan) bir hipergolik itici kullanır . Onlar hem fonksiyonlarını birleştiren reaksiyon kontrol sistemi ve bir ana itici motoru .
Motorlar kullanılmaktadır mürettebat taşıma uçuşları alçak Dünya yörüngesine ve ayrıca giriş, iniş ve şimdilerde iptal iniş kontrolü için kullanılacağı tahmin edildi Red Dragon için Mars .
SuperDracos, SpaceX Dragon 2 mürettebat taşıma uzay kapsülünde kullanıldı ve itici iniş teknolojisinin çeşitli yönlerini uçuş testi için kullanılan düşük irtifalı yeniden kullanılabilir bir roket olan DragonFly'da kullanıldı . İtki 73.000 newton (16,400 lbf) kapasitesine sahip olmakla birlikte, DragonFly testleri için, kullanım esnasında, motor olacak kısılır araç stabilitesini korumak için 68.170 newton (15,325 lbf) için.
Tarih
1 Şubat 2012'de SpaceX , SuperDraco adı verilen, depolanabilir yakıtlı roket motorunun yeni, daha güçlü bir versiyonunun geliştirilmesini tamamladığını duyurdu . Draco RCS itici hipergolik motorundan yaklaşık 200 kat daha güçlü olan bu yüksek itme hipergolik motor , derin bir kısma yeteneği sunar ve tıpkı Draco iticisi gibi, birden fazla yeniden başlatma yeteneği sağlamak ve Draco ile aynı paylaşılan hipergolik iticileri kullanmak için tasarlanmıştır. Birincil amacı, SpaceX'in Dragon uzay aracındaki fırlatma durdurma sistemi (LAS) olmaktı. NASA'nın bir basın açıklamasına göre, motorun ateşlemeden tam itişe 100 ms'lik bir geçiş süresi var. Fırlatmanın iptali sırasında, sekiz SuperDraco'nun 5 saniye boyunca tam itişle ateş etmesi bekleniyordu. Motorun geliştirilmesi kısmen NASA'nın CCDev 2 programı tarafından finanse edildi .
İsim: Draco, ejderha anlamına gelen Yunanca drakōn'dan geliyor. Draco (takımyıldız) , Cepheus ve Ursa Major yakınlarındaki Kuzey Yarımküre'nin kutup bölgesinde yer alan bir takımyıldızdır (Ejderha).
Tasarım (değiştir | kaynağı değiştir)
SuperDraco motorları , monometilhidrazin yakıt ve dinitrojen tetroksit oksitleyicinin depolanabilir bir itici gaz karışımı kullanır . Birçok kez yeniden başlatılabilirler ve Dragon kapsülünün itici inişi sırasında hassas kontrol sağlayarak itme kuvvetlerini derinlemesine azaltma kabiliyetine sahiptirler .
SuperDraco, SpaceX tarafından geliştirilen üçüncü en güçlü motordur. Draco itici motorundan yaklaşık 200 kat daha güçlüdür. Karşılaştırıldığında, SpaceX'in Falcon 1 fırlatma aracının ikinci aşamasında kullanılan Kestrel motorunun iki katından daha güçlü , bir Merlin 1D motorunun yaklaşık 1 / 9'u itme gücüne sahip ve SpaceX'in 1 / 26'sı kadar güçlü olması bekleniyor. Raptor motoru.
NASA'nın Ames Araştırma Merkezi , Dünya'ya motorlu inişler için SuperDraco iticilerinin kullanımına ek olarak, 2017'ye kadar bilimsel araştırma için Dragon'dan türetilmiş bir Mars uzay aracının fizibilitesini inceliyordu . 2011'deki ön analiz, son yavaşlamanın retro-propulsion SuperDraco itici yetenekleri.
SuperDraco, tam itiş gücünün% 100 ila% 20'si arasında yüksek oranda kısılabilir olacak şekilde tasarlanmıştır . Bu , Dragon V2 uzay aracının hassas kontrollü itici inişlerinde kullanılacaktı .
Motor testi
SuperDraco motor geliştirme programı, birkaç yıla yayılan kapsamlı bir test programına sahipti . Aralık 2012 itibariyle, SuperDraco yer testi motorları, 117 saniyelik toplam ateşleme süresi için toplam 58 kez ateşlendi ve SpaceX, test sonuçlarının motor için orijinal gereksinimleri aşacağını umduğunu ifade etti.
Motorun ikinci versiyonu 2013 yılında geliştirildi, bu model geleneksel döküm tekniği yerine 3 boyutlu baskı ile üretildi . Temmuz 2014 itibariyle, 3B yazdırılmış motor yanma odası, toplamda 300 saniyeden fazla bir süre için 80'den fazla kez ateşlendi ve aynı şekilde tam bir yeterlilik testini tamamladı.
SuperDraco, "birden fazla çalıştırma, uzun ateşleme süreleri ve aşırı nominal olmayan itici gaz akışı ve sıcaklıkları dahil olmak üzere çeşitli koşullarda" testler dahil olmak üzere Mayıs 2014'te yeterlilik testini tamamladı.
Ocak 2015 itibariyle SpaceX, Teksas McGregor'da SuperDraco motor bölmesini tam işlevsellikle tanıttı. Her biri iki SuperDraco motoru içeren bu motor bölmelerinden dördü, Dragon 2'nin mürettebatlı uzay aracında kullanılacak.
Nisan 2015'te, SpaceX ve NASA, Dragon 2'nin SuperDraco motorlarını pad iptal testiyle test etmek için bir zaman aralığı belirledi. Test sonunda 6 Mayıs 2015'te Cape Canaveral Hava Kuvvetleri İstasyonu SLC- 40'taki bir test standında yapıldı . ve başarılıydı.
20 Nisan 2019'da, DM-1'de kullanılan SpaceX Crew Dragon kapsülü, Landing Zone 1'de SuperDraco motorlarında yapılan bir test sırasında imha edildi.
İmalat
5 Eylül 2013'te Elon Musk , bir EOS 3D metal yazıcıdan çıkan rejeneratif olarak soğutulmuş bir SuperDraco roket odasının görüntüsünü tweetledi ve bunun Inconel süperalaşımdan oluştuğunu belirtti . Bu daha sonra uçuş seviyesindeki motorların üretim tekniği olarak gösterildi.
Mayıs 2014'te SuperDraco motorunun uçuşa uygun versiyonunun tamamen 3D baskılı ilk roket motoru olduğu açıklandı . Özellikle, motor yanma odası, doğrudan metal lazer sinterleme işlemi kullanılarak bir nikel ve demir alaşımı olan Inconel'den basılmıştır ve çok yüksek bir sıcaklıkta 6,900 kilopaskal (1,000 psi) bir oda basıncında çalışır . Motorlar, bir motor arızası durumunda arızanın yayılmasını önlemek için basılı bir koruyucu nasel içine yerleştirilmiştir.
Karmaşık parçaların 3 boyutlu olarak basılabilmesi, motorun düşük kütle hedefine ulaşmada kilit rol oynadı. Elon Musk'a göre, "Bu çok karmaşık bir motor ve tüm soğutma kanallarını, enjektör kafasını ve kısma mekanizmasını oluşturmak çok zordu. Çok yüksek mukavemetli gelişmiş alaşımları basabilmek ... yapabilmek için çok önemliydi. SuperDraco motorunu olduğu gibi yaratmak için. "
SuperDraco motoru için 3B baskı işlemi , geleneksel döküm parçalara kıyasla kurşun süresini önemli ölçüde azaltır ve " malzeme özelliklerinde daha düşük bir değişkenlikle üstün mukavemet , süneklik ve kırılma direncine sahiptir ."
Elon Musk'a göre, 3D baskı yoluyla maliyet düşürme de önemli, çünkü SpaceX, tüm duvarın katmanlı üretim olmadan imkansız olan dahili soğutma kanallarından oluştuğu bir kum saati odası yazdırabiliyor.