Содержание
Компания Blue Origin поставила первый двигатель BE-4 на замену российскому РД-180 / Хабр
Первый двигатель BE-4 производства Blue Origin прибыл на завод United Launch Alliance в Декатуре, Алабама. Источник: ULA
На этой неделе компания Джеффа Безоса Blue Origin поставила экспериментальный ракетный двигатель BE-4 по заказу United Launch Alliance (ULA), подрядчика НАСА. ULA собирается использовать два BE-4 в первой ступени будущей ракеты Vulcan. Эти двигатели должны заменить российские РД-180.
О поставке экспериментального двигателя ULA объявила 1 июля в твиттере.
Blue Origin планирует поставить второй BE-4 в июле текущего года. Сборка такого механизма — сложнейшая инженерная задача, поэтому двигатели поставляются поштучно.
Двигатель BE-4 работает на кислороде и метане и обладает мощностью 75 тыс. лошадиных сил, сообщает Space News. Он разработан Blue Origin с некоторой финансовой помощью ULA.
ULA ещё в сентябре 2018 года анонсировала, что собирается использовать BE-4 как основной двигатель ракеты Vulcan.
Планировалось, что первый запуск состоится в 2020 году, но выпуск двигателя задержался, и сроки первой миссии Vulcan Centaur пришлось сдвинуть на 2021 год.
ULA обязана совершить запуск в 2021 году, если она рассчитывает побороться за два контракта космическими силами США (U.S. Space Force) на доставку десятков спутников для национальной безопасности в 2022−2027 годы.
По информации источников, в ULA больше не видят перспектив развития, кроме этих двух контрактов с космическими силами США. Поэтому у новых двигателей нет права на ошибку. Такая обречённость весьма печалит руководство компании, говорят источники.
Исполнительный директор ULA Тори Бруно в феврале говорил, что большинство основных компонентов ракеты Vulcan уже в производстве, кроме основного двигателя. Он называл двигатель «самой трудной частью» и говорил, что Blue Origin за последний год приложила все усилия, чтобы преодолеть «большие технические сложности».
Бруно сказал, что BE-4 — это «мощная и сложная машина», сопоставимая с двигателем круизного корабля: «Это довольно большой инженерный подвиг», — добавил он.
Двигатели РД-180 разработаны НПО «Энергомаш» (предприятие «Роскосмоса») в середине 90-х годов на базе советского РД-170, который был мощнейшим ракетным двигателем в мире и использовался на сверхтяжёлой ракете-носителе «Энергия».
Ракетный двигатель РД-180 в сборочном цехе НПО «Энергомаш», 2000 год. Фото: Борис Кавашкин/ТАСС
РД-180 поставляются в США для ракет семейства Atlas. Соглашение о поставках заключено в 1997 году, всего в США отправлено 119 двигателей, при этом выполнено 89 полётов на ракетах Atlas.
В 2014 году РД-180 попали под санкции США: в апреле американский суд по федеральным искам запретил United Launch Alliance использовать эти двигатели. ULA было запрещено «производить какие-либо покупки или платежи с НПО “Энергомаш”». Хотя в мае того же года Вашингтон отменил запрет, но в итоге ULA приняла решение разрабатывать свой двигатель и заказала производство у компании Blue Origin.
В октябре 2017 года стало известно, что компания Blue Origin провела первые огневые испытания BE-4.
В перспективе их планируется устанавливать не только на Vulcan, но также на ракеты Atlas V, сейчас оснащённые РД-180.
В феврале 2019 года Илон Маск сказал, что новый двигатель Raptor, который предполагается использовать в проекте BFR (Big Falcon Rocket), побил рекорд РД-180 по уровню давления в камере сгорания, достигнув показателя около 265,4 атмосферы.
Двигатель Raptor для Big Falcon Rocket, апрель 2020 года. Фото: твиттер Илона Маска
По данным «Энергомаш», уровень давления в камере сгорания российского двигателя составляет 261,7 килограмма-силы на квадратный сантиметр (примерно 253,3 атмосферы).
См. также:
- «Китайские SpaceX и Blue Origin наступают»
- «РД-180: могут ли США делать ракетные движки?»
- «Мечтают ли разрабы о космонавтике, норм ли Восточный, почему Маск обязан Рогозину // Мы обречены #9 — Виталий Егоров»
Джефф Безос показал новый и полностью собранный ракетный двигатель BE-4
Частная американская аэрокосмическая компания Blue Origin завершила сборку нового ракетного двигателя BE-4 – основной системы, которая будет использоваться для орбитальных запусков в новой ракете-носителе.
Событие для самой компании, нужно сказать, очень значимое, так как разработка двигателя велась еще с 2011 года. Джефф Безос, исполнительный директор Blue Origin, поделился сегодня несколькими фотографиями полностью собранного и готового к установке двигателя. При этом добавив, что в общей сложности было собрано три аналогичных экземпляра BE-4.
На одной из фотографий видно, как на сопло двигателя надет чехол, что может говорить о том, что его собираются куда-то транспортировать. Куда именно его собираются перевозить, Безос не уточнил, но, вероятнее всего, речь идет о тестовом полигоне компании, располагающемся в Западном Техасе. Здесь находятся все испытываемые компанией ракеты-носители. Кроме того, здесь же производились испытательный запуск и посадка «New Shepard» – многоразовой ракеты-носителя, которую компания планирует использовать для космического туризма.
1st BE-4 engine fully assembled. 2nd and 3rd following close behind.
#GradatimFerociter pic.twitter.com/duE4Tnzvkx
— Jeff Bezos (@JeffBezos) 6 марта 2017 г.
#GradatimFerociter pic.twitter.com/duE4TnzvkxВ новой ракете, получившей название «New Glenn», будет использоваться сразу 7 двигателей BE-4. Как и «New Shepard», «New Glenn» будет многоразовой ракетой-носителем, способной после доставки полезных грузов на орбиту осуществлять посадку обратно на землю (аналогично ракете-носителю «Falcon 9» от компании SpaceX). Однако важным отличием «New Glenn» от той же «New Shepard» является то, что она будет тяжелой ракетой-носителем, обладающей достаточной мощностью для вывода очень тяжелых грузов, а также большего количества человек на орбиту.
Here’s one more shot of BE-4 in its transport cradle. pic.twitter.com/T2HdZ3UtQZ
— Jeff Bezos (@JeffBezos) 6 марта 2017 г.
Диаметр ракеты будет составлять 7 метров, а высота варьироваться от 82 до 95 метров. Все будет зависеть от того, какую из двух версий ракеты-носителя нужно будет использовать в том или ином случае.
Одна версия будет иметь только одну дополнительную ступень, которая будет отделяться от остальной части ракеты и вместе с грузом выводиться на орбиту. Данная ступень будет работать на базе только одного двигателя BE-4. Другая версия ракеты «New Glenn» будет оснащена двумя дополнительными ступенями. Одна из ступеней будет работать на базе BE-4, другая – оснащаться двигателем BE-3, являющимся его уменьшенной версией, которая сейчас используется на ракете-носителе «New Shepard».
Размеры «New Glenn» будут огромными, особенно на фоне других ракет-носителей. По размерам ракета Безоса будет превосходить и ракеты SpaceX, и в том числе ракеты-носители United Launch Alliance. Правда пока это все лишь в мечтах, так как «New Glenn» существует пока лишь на бумаге. Сборка ракеты-носителя будет осуществляться на одном из производственных заводов Blue Origin, строительство которого сейчас ведется на мысе Канаверал во Флориде. Безос обещает, что запуск «New Glenn» произойдет до конца этого десятилетия.
Однако не только «New Glenn» может получить двигатели BE-4 в будущем. Предприятие United Launch Alliance (ULA) также рассматривает возможность использования этих систем в своей новой строящейся ракете «Vulcan». Она придет на замену ракете-носителю «Атлас-5», споры о которой ведутся последние несколько лет. Правительству США не нравится, что в ней используются российские ракетные двигатели РД-180. После небезызвестных событий в Украине Конгресс США подписал указ, запрещающий использовать российские ракетные двигатели для запусков американских военных спутников.
Учитывая, что ULA последнее десятилетие является основным поставщиком космических запусков для американских военных, компании пришлось пойти на уступки и начать поиск замены российским двигателям РД-180. В конце концов было принято решение по созданию полностью новой ракеты, которая будет использовать совершенно новый тип двигателей, разработкой которых занимается компания Blue Origin.
В ULA надеются, что первый запуск ракеты-носителя «Vulcan» можно будет осуществить не позже 2019 года.
Основной целью этого запуска будет проверка ракеты, работающей на базе двух двигателей BE-4. Однако если по какой-то причине этот план окажется неудачным, то у ULA есть запасной вариант в виде нового двигателя AR1, разработанного компанией Aerojet Rocketdyne. Но на данный момент исполнительный директор ULA Тори Бруно, кажется, весьма доволен успехами и прогрессом компании Blue Origin.
Космическая компания Blue OriginРакетыСовременные двигатели
Для отправки комментария вы должны или
Поскольку лето переходит в осень, ULA все еще ждет свои ракетные двигатели BE-4
Не запустим Бе-4 мы готовы —
«Почему, мистер Спок, вы почти заставляете меня поверить в чудеса.»
Эрик Бергер
—
Увеличить / Фотография БЕ-4 «бортовой двигатель № 2» на испытательном стенде Blue Origin в Техасе, опубликованная в Твиттере исполнительным директором ULA Тори Бруно 26 августа 2022 г.
Tory Bruno/Twitter
Blue Origin отправила первую «летную» версию своего ракетного двигателя BE-4 в Техас для приемочных испытаний шесть недель назад. Эти испытания, которые должны были занять менее месяца, ознаменовали собой последний шаг перед тем, как Blue Origin поставит долгожданные ракетные двигатели своему заказчику, United Launch Alliance. Второй летный двигатель последовал за первым из завода в середине августа.
Это были обнадеживающие признаки для United Launch Alliance (ULA), которая использует два больших двигателя на жидком кислороде-метане для приведения в действие своей новой тяжелой ракеты Vulcan. По настоянию Министерства обороны США ULA настойчиво настаивает на том, чтобы дебютировать с датой запуска в 2022 году.
Однако ни один из этих летных двигателей еще не был отправлен из Техаса на ракетный завод ULA в северной Алабаме. Там ULA с нетерпением ждет двигателей для предстартовой обработки и установки на ракету.
Фактически, первый полетный двигатель пришлось отправить обратно на производственные мощности Blue Origin в Кенте, штат Вашингтон, после того, как на испытательном стенде была обнаружена незначительная проблема.
Директор ULA по внешним связям Джессика Рай сказала, что двигатель, который в настоящее время находится в Вашингтоне, как ожидается, «в ближайшее время» отправится в Техас. Она подтвердила, что другой летный двигатель проходит «окончательные приемочные испытания» в Техасе перед отправкой в Алабаму.
«Мы очень довольны тем, где мы находимся с технической точки зрения с новыми двигателями BE-4, и их отличными характеристиками», — сказал Рай.
Двигатель 1 обратно в сарай
Источники сообщили Ars, что первый двигатель был поставлен на испытательный стенд в Техасе в начале августа, но почти сразу после начала работ по прогреву мощного двигателя была обнаружена проблема с сборка двигателя. Это потребовало отгрузки обратно на завод Blue Origin в середине августа, поскольку испытательные стенды компании в Техасе не позволяют выполнять более чем мелкие работы.
Рекламное объявление
В результате этой технической проблемы ULA теперь, вероятно, получит один полетный двигатель в этом месяце, но, вероятно, не получит другой для установки на ракету Vulcan до середины октября, при условии, что серия испытаний в Техасе будет чистой.
Почти наверняка это предотвратит дебют ракеты «Вулкан» в 2022 году. ULA просто не сможет установить и испытать двигатели, перевезти ракету во Флориду и подготовить ее к запуску менее чем за три месяца. Однако Рай сказал, что это остается целью компании. «ULA планирует запуск к концу года», — сказала она.
Двигатели — не единственная причина потенциальной задержки «Вулкана». Заказчик ракеты, компания Astrobotic, еще не завершила окончательную сборку своего космического корабля Peregrine, предназначенного для высадки научных и коммерческих грузов на Луну.
«Peregrine в настоящее время проходит окончательную интеграцию в штаб-квартире Astrobotic в Питтсбурге и будет готов к запуску на борту Vulcan Centaur ULA», — сказал Джон Торнтон, генеральный директор Astrobotic, в заявлении Ars. «Наша ловкая команда уже интегрировала все 24 полезных нагрузки в палубы Peregrine и в июле успешно протестировала связь с сетью дальнего космоса НАСА».
Однако источник, знакомый с разработками Peregrine, сообщил, что Astrobotic все еще проверяет работу двигателей, созданных Frontier Aerospace для космического корабля.
Это вызывает вопросы о том, будет ли посадочный модуль Peregrine готов к доставке на стартовую площадку ULA во Флориде к концу года. Astrobotic может принять решение о полете с некоторыми рисками для двигателя или отложить запуск Peregrine, чтобы провести дополнительные испытания.
Эрик Бергер
Эрик Бергер — старший космический редактор Ars Technica, освещающий все, от астрономии до частного космоса и НАСА, и автор книги «Отлет» о подъеме SpaceX. Сертифицированный метеоролог, Эрик живет в Хьюстоне.
Рекламное объявление
← Предыдущая история Следующая история →
Blue Origin приближается к сертификации летных испытаний для ракетного двигателя BE-4
Брайан Ван
Blue Origin BE-4 может пройти сертификацию для летных испытаний к декабрю этого года. Это примерно на 5-6 лет позже первоначально запланированной даты запуска в 2017 году.
Проект двигателя БЕ-4 начался в 2014 году. Это будет самый мощный из когда-либо разработанных ракетных двигателей, работающих на сжиженном природном газе (СПГ). Используя обогащенный кислородом ступенчатый цикл сгорания, BE-4 способен развивать тягу 2400 кН (550 000 фунтов силы) с возможностью глубокой дроссельной заслонки. Ракета ULA (United Launch Alliance) Vulcan планирует использовать двигатель BE-4, а Blue Origin разработала ракету New Glenn класса Falcon Heavy для использования двигателей BE-4.
ULA сообщила, что программа Vulcan «в настоящее время сосредоточена на завершении квалификационных испытаний BE-4 и поставке летных двигателей. [Его] другие элементы проходят окончательные квалификационные испытания для поддержки возможности начального запуска».
Прежде чем получить летную сертификацию, ULA должна пройти два успешных летных испытания. Затем будет разрешено запускать секретные американские военные и разведывательные грузы.
Космические силы США заявили, что планируют завершить первоначальную сертификацию ракеты Vulcan с двигателем BE-4 к марту 2023 года.
Однако окончательная сертификация для «самых крупных и напряженных» миссий национальной безопасности ожидается не раньше 2025 года9.0009
SpaceX Илона Маска, тем временем, недавно получила окончательные сертификаты для запуска своей ракеты Falcon Heavy для запуска тех же типов секретных секретных миссий, которые ULA стремится запускать с помощью Vulcan.
Они выбрали СПГ, потому что он очень эффективен, дешев и широко доступен. В отличие от керосина, СПГ можно использовать для самонагнетания давления в баке. Это известное как автогенное повторное повышение давления устраняет необходимость в дорогостоящих и сложных системах, использующих скудные запасы гелия на Земле. СПГ также обладает чистыми характеристиками сгорания даже при низком дросселе, что упрощает повторное использование двигателя по сравнению с керосином.
BE-4 с самого начала разрабатывался как среднепроизводительная версия высокопроизводительной архитектуры. Это сознательный выбор дизайна, сделанный для снижения риска разработки при соблюдении требований к производительности, расписанию и возможности повторного использования.
Благодаря нашему аппаратно-насыщенному подходу несколько блоков разработки и резервные испытательные стенды обеспечивают высокую скорость тестирования и быстрое обучение.
Брайан Ванг
Брайан Ванг — лидер футуристической мысли и популярный научный блогер с 1 миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди блогов научных новостей. Он охватывает множество прорывных технологий и тенденций, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, антивозрастную биотехнологию и нанотехнологии.
Известный своими передовыми технологиями, в настоящее время он является соучредителем стартапа и занимается сбором средств для перспективных компаний на ранней стадии развития. Он является руководителем отдела исследований по распределению инвестиций в глубокие технологии и инвестором-ангелом в Space Angels.
Часто выступающий в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Singularity University и гостем многочисленных интервью для радио и подкастов.