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LJ SSME发动机(RS-25)的复兴和发展的
出版物在评论中引起了月球阴谋治疗师的涌入-他们将航天飞机发动机的命运与土星V的F-1进行了比较。因此,今天我们将玩“感觉像火箭一样的领导者”游戏,并进行演讲关于技术蜿蜒的生命之路。
博物馆中的F-1和J-2土星V火箭在错误的皮肤上
阴谋论者的“论据”之一是这样的:“土星V型发动机(F-1和/或J-2)很差,没有达到要求的特性,并且在伪装月球程序后很快就摆脱了它们。” 不幸的是,阴谋论的支持者常常缺乏经验-尽管登月计划的引擎在终止后并未飞行,但为许多项目提供了这些引擎,但仍未完全消亡。 为了最清楚地了解为什么无法将它们附加到其他火箭上,让我们玩一个心理游戏。 因此,我们是Rocketdyne的决策者,该公司为Saturn V生产F-1和J-2发动机。
想象一下,在1970年的院子里。 阿波罗20号(Apollo 20)于1月被取消,但预算削减很快达到了必须在9月取消18号和19号的水平;土星五号的15架合同已接近尾声,很明显,这种情况不会持续下去。 出现一个逻辑问题-怎么办?
更大更好
第一个选择很明显,那就是
“让Saturn V变得更好,并尝试在那里使用引擎 。
” 早在上世纪60年代中期,就根据土星V提出了布局方案,其名称为土星MLV(“改良型运载工具”,一种改良型运载工具)。 随着发动机的增加,燃料供应的增加,固体燃料的增加或用HG-3替换发动机(RS-25稍后将从中增长),不同的MLV版本可能会导致从118吨到160吨的低轨道运行。
土星MLV的不同布局选择,即使是核级也是如此但是,所有这些美丽并没有引起任何热情。 此外,1972年4月,美国国会众议院最终做出了决定(并拨款)以发展航天飞机。 机翼航天飞机无法与MLV结合使用,而且这两个项目的巨额成本意味着它们只会为一个项目赚钱。
计划b
好吧,下一个想法几乎是显而易见的:
“并且让我们尝试进入航天飞机项目 。
” 作为第一阶段,您可以使用Saturn V的第一阶段,然后使用第二阶段将航天飞机的外部燃油箱和航天飞机本身放在一边。 第一阶段可以配备机翼,然后重新种植在地面上,这样系统就可以完全重用。 此选项甚至具有航天飞机最终版本所没有的一个非常严重的优点-您可以在第二阶段的一次版本中(载重约100吨)发射轨道站的模块或其他非常重的有效载荷,并已经为轨道站或卫星提供服务可重复使用的穿梭车(载重量〜30吨)。 因此,土星-航天飞机项目开始了。
推出土星-航天飞机,NASA设计las,失败等待着我们。 F-1发动机并非为可重复使用而设计,因此即使在第一阶段进行软着陆的情况下,也必须对其进行更换。 固体燃料助推器似乎更简单,更便宜,而且可以重复使用。 因此,我们的设计竞赛第一阶段失败了。
不惜一切代价
因此,我们没有“我们的”火箭,也没有办法整合到大型航天飞机项目中。 还有
“是否有可能将我们的发动机安装在已经飞行的火箭上” ? 为了回答这个问题,让我们看看1972年美国航天中心的起源。
Torad-Agen版本的启动器“ Tor”在“ Tor”弹道导弹的基础上,有“ Tor-Burner”,“ Tor-Agen”,“ Torad-Agen”,“ Tor-Delta”家族。 一个三角洲火箭家族已经从中崛起。 上部步骤和侧面固体燃料助推器的选择有所不同。 而且,a,对于初始质量在F-1重量为100吨,推力为700吨的导弹,它无论如何都无法工作-即使它适合较小直径的Torah台阶,它在开始时就已经提供了7个“相同”的过载,在飞行的最初几秒钟内将火箭炸毁。
阿特拉斯-半人马座与先锋10号行星际站,1972年Atlas运载火箭系列比较重。 在这里,上层台阶的多样性仍然得以保留-阿特拉斯-阿根(Atlas-Agen),阿特拉斯-半人马座(Atlas-Centaurus),但即使在最困难的版本中,火箭的质量也约为150吨,而我们的F-1绝不会适合它。
发射Titan-IIIC最后,最重的火箭是Titan-III。 初始质量在600吨左右的区域,可带入多达13吨的低轨道。 但是,在这里我们没有什么可以抓住的。 基本发动机RL-87的推力在200吨左右,而不仅仅是出于强度原因,用700吨替换F-1将会失败。 在“ Titan”的中段,使用了另一种燃料-肼和四氧化二重氮。 如果RL-87是杂食性的-有氧气/煤油,肼/ AT,甚至氧气/氢气的版本,那么对于其他类型燃料的F-1选项一无所知。 但是没有人会给我们任何手段来重新安排火箭的使用,以增加坦克的数量并取消侧面的固体燃料助推器(否则会导致过多的过载),从而换用另一种燃料。
加速块“半人马座”J-2作为高级发动机也很不幸。 已经创建了半人马座氢氧助推器块,但是有些RL-10发动机的推力要小十倍,而
效率更高,因此将它们更改为J-2毫无意义。 但是没有氢的第一步。
奇怪的是,在海洋的另一端也发生了类似的故事,但它取得了积极的成果-为Energia运载火箭的侧面助推器开发的RD-170发动机为四腔,因此首先被切成两半,并出售了两腔的RD-180美国人迈向了图集的第一步,它已经变得越来越重。 然后再将其一半,将单室RD-191放在安加拉上,为联盟号2.1v提供几乎相同的RD-193。
RD-170系列的发展计划冬眠
-1,F-1和J-2是单室的,我们无法通过简单廉价的动作来减小尺寸和牵引力。 因此,我们只有一个选择:
将蓝图和引擎放入仓库,如果可能的话,可以主动进行现代化改造,并在任何超重型导弹竞争中提供它们 。 如实践所示,该方案非常有效,为“阿波罗马”的归还提供了几次机会(尽管最终没有实现)。
J-2首先有机会,但结果只剩下一个名字。 他们最初想在J-2的基础上制造的J-2X发动机被提供给“星座”战神火箭地球离场阶段。 但是由于需求增加,在新材料上获得了实用的新型发动机,其推力增加了30%以上,而且重量明显增加。
2009年,星座计划关闭,而对于J-2X,J-2的故事仍在重演。 对于SLS助力器块,它被认为太强大了,一台推力为130吨的J-2X被决定用总推力为44吨的4架RL-10代替。 但是,如果SLS需要更大的推力发动机,J-2X将获得新的机会。
F-1必须等待更长的时间。 他没有登上Constellation,但当他们宣布参加SLS引擎竞赛时,他充满了希望。 甚至引起了一个很有启发性的故事-工程师在测试过程中由于故障而取出了从土星5换为Apollo 11的F-6049发动机,并开始了解它的工作原理和改进方法。 。 在数十年的存储之后,2013年,对气体发生器进行了测试(它驱动涡轮增压泵将燃料泵入发动机)。
发动机制造,材料科学和火箭发动机的制造方法并没有停滞不前。 一种名为F-1B的新改型应减少零件50倍,并简化设计。 例如,气体发生器的废气不再被引入带有多余燃料的面纱的额外隔热装置的喷嘴中,而是被平放地与喷嘴平行抛弃,当
气体发生器的火焰在主要废气附近
鞭打时,返回了太空探索黎明的美丽照片。

但是到目前为止,机会还没有实现-SLS F-1B发动机的竞争失败了,然后又去了仓库。
结论
在航空航天历史上,有一种情况是发动机已经有几十年的存货,然后以最小的修改就开始使用。 剩下的苏联NK-33发动机存入了美国Antares运载火箭和俄罗斯的Soyuz-2.1v。 但他们不会恢复生产-2014年的安塔尔(Antares)事故破坏了发动机的信誉,这与最初制造NK-33的苏联月球导弹N-1的事故类似。 安塔雷斯(Antares)已经切换到RD-181,联盟(NK)33弹尽后,联盟号(Soyuz-2.1v)将切换到姊妹RD-193。 尽管理论上有可能恢复生产美国月球计划的发动机的精确副本,但在这方面没有实际意义。 技术不会停滞不前-3D打印取代了一个零件的许多部分,现代电子产品比F-1发动机启动时可打开和关闭阀门的
“液压逻辑机”更简单,更可靠。 但是,传奇的月球引擎的直接后代如果适合将来的任务,很可能会恢复活跃的生活。