Vulcain (tulivuori) | |
---|---|
Vulcain-moottori museossa. | |
Tyyppi | LRE |
Polttoaine | nestemäinen vety |
Hapettaja | nestemäistä happea |
polttokammiot | yksi |
Maa | Euroopan unioni |
Käyttö | |
Toiminta-aika | 1997 - käytössä |
Sovellus | RN " Ariane 5 " |
Kehitys | Vulkaiini 2 |
Tuotanto | |
Rakentaja | Snecma Moteurs , Ranska |
Tuotettu | vuodesta 1996 lähtien |
Painon ja koon ominaisuudet |
|
Paino | 1,686 kg |
Leveys | 1760 mm |
Korkeus | 3000 mm |
Käyttöominaisuudet | |
työntövoima |
Vulcain 1 114 tf tyhjiössä 81,6 tf merenpinnassa Vulcain 2 136,6 tf tyhjiössä 91,8 tf merenpinnassa |
Spesifinen impulssi |
Vulcain 1: 433s Vulcain 2: 431s |
Työtunnit | 600 c |
Paine palotilassa |
Vulcain 1: 11,55 MPa (114 bar ) Vulcain 2: 11,65 MPa (115 bar ) |
Laajennusaste |
Vulcain 1: 45:1 Vulcain 2: 60:1 |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Vulcan ( fr. Vulcain ) on Euroopan avaruusjärjestön Ariane 5 -kantoraketin ensimmäisen vaiheen kryogeenisten rakettimoottorien perhe .
Vulcain- rakettimoottorin kehitys käynnistettiin osana eurooppalaista yhteistyötä Ariane 5 -kantoraketin luomiseksi vuonna 1988 . [1] Ensimmäinen käyttö osana kantorakettia tapahtui vuonna 1996 Ariane 5 kantoraketin epäonnistuneen lennon aikana , jossa moottori toimi ilman huomautuksia eikä ollut onnettomuuden syy, ensimmäinen käyttö onnistuneella lennolla tapahtui vuonna 1997. Vuonna 2002 ilmestyi Vulcain 2 -rakettimoottorin modifikaatio, jonka työntövoima kasvoi 20%, [2] jonka ensimmäinen lento epäonnistui rakettimoottorin ongelmien vuoksi . [3] Onnettomuuden syynä oli tutkintalautakunnan päätelmän mukaan lennon aikana odotetut arvot ylittävä kuorma. [4] Tuloksena oli suuttimen uudelleensuunnittelu, jossa vahvistettiin rakennetta ja parannettiin lämpötilatilannetta, lisättiin vedyn jäähdytysvirtausta ja käytettiin lämpöeristettä jäähdytysputkien liekkisuuntaisella puolella lämpökuorman vähentämiseksi. Osittain uudelleen suunnitellun Vulcain 2 -rakettimoottorin ensimmäinen onnistunut lento tapahtui vuonna 2005 521:n laukaisun yhteydessä.
LRE "Vulcain" on kryogeeninen moottori, jossa on avoin kierto vety- ja happikomponenteilla , polttokammiossa käytetään "seinän sisäisten kanavien" käsitettä ( eng. putken seinämä ), jossa polttoaineen ja hapettimen virtaus kulkee. ulos useiden polttokammion muotoon taivutettujen putkien läpi. Suuttimen pohjan jäähdyttämiseen käytetään tuottokaasua . [4] Vulcain -rakettimoottorit on suunniteltu käytettäväksi Ariane 5 EPC -kantoraketin ensimmäisessä vaiheessa ( ranska : Étage Principal Cryotechnique , Main cryogenic stage) ja ne tarjoavat 8 % kokonaistyöntövoimasta laukaisun yhteydessä. [5] Loput työntövoimasta saadaan kiinteän polttoaineen tehostimesta. LRE :n kesto on 600 sekuntia molemmissa kokoonpanoissa, korkeus on kolme metriä, halkaisija 1,76 metriä ja paino 1 686 kg . LRE "Vulcain 2" työntövoima on 137 tf . [6] . Happipumppu pyörii nopeudella 13 600 rpm (3 MW ), vetypumppu 34 000 rpm (12 MW ). Moottorin toiminnan aikana sen läpi kulkee yhteensä 235 kg / s , josta vetyä on 41,2 kg / s . Polttoaineseoksen uudelleenrikastaminen vedyllä suoritetaan Vulcain- rakettimoottorin ominaisimpulssin parantamiseksi.
Pääkomponenttitoimittaja on Snecma Moteurs ( Ranska ), joka toimittaa myös nestemäisen vetyturbopumpun. Nestemäisen happipumpun toimittaa Avio ( Italia ), kaasuturbiinit pumpuille ja suuttimet ovat Volvon ( Ruotsi ) kehittämiä. [5]
Huolimatta siitä, että moottorin päivittämiseksi tehtiin erilaisia ehdotuksia, moottorin viimeisimmän version kehitysohjelmaa ei ollut pitkään aikaan. [7] LRE:n modernisointiohjelman ilmestyminen liittyy todennäköisesti 30 Ariane 5 ECA -kantoraketin toimituspaketin valmistumiseen toukokuussa 2004. [8] [9] 17. kesäkuuta 2006 Volvo Aero ilmoitti keväällä 2008 testaavansa versiota moottorista, jossa on suutin, joka on valmistettu "puff" ( eng. sandwich ) -tekniikan mukaan. [10] Lupaava Vulcain 2 -moottori varustetaan suuttimella sen tehokkuuden lisäämiseksi yläilmakehässä. [yksitoista]