Двигатели мерлин – Превосходство Маска. О магии «Мерлина» замолвим слово / Habr

Содержание

Мерлин (ракетный двигатель)

«Ме́рлин» англ Merlin — жидкостный ракетный двигатель ЖРД компании SpaceX США В качестве топлива используется пара керосин-кислород Двигатель предполагается использовать повторно, после приземления первой ступени на космодром, или плавучую морскую платформу ASDS

Предназначен для использования на ракетах-носителях РН семейства «Фалькон» РН «Фалькон 9» использует этот двигатель на первой и второй ступенях, «Фалькон 1» использует один «Мерлин» на первой ступени, один из проектов SpaceX, — РН «Фалькон 1e» — должна использовать его также на первой ступени В самом мощном проекте SpaceX — РН «Фалькон Хэви» — используется 27 двигателей Мерлин на 3 носителях первой ступени и 1 двигатель — на второй ступени

Содержание

1 Разработка
2 Конструкция
3 Варианты двигателя
4 Характеристики линейки двигателей Мерлин[23]
5 См также
6 Примечания
7 Ссылки

Разработка

Конструкция

ЖРД «Мерлин» — открытого цикла В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород

На двигателе «Мерлин» используются штифтовые форсунки Такой тип форсунок впервые был применен в программе «Аполлон» НАСА на двигателе посадочной ступени лунного модуля, который являлся одним из наиболее критических сегментов этой программы Компоненты топлива подаются через расположенный на одной оси турбонасос с двойной крыльчаткой Насос также подаёт керосин под высоким давлением для гидравлической системы управления, который затем сбрасывается в канал низкого давления Это исключает необходимость отдельной гидравлической системы для управления вектором тяги и гарантирует её функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Мерлин»

Варианты двигателя

На 2009 год производились три версии ЖРД «Мерлин» Двигатель для РН «Фалькон 1» использует для управления по крену перемещаемый выхлопной патрубок ТНА ЖРД «Мерлин» в варианте для «Фалькон 9» практически идентичен по конструкции за исключением фиксированной системы выхлопа «Мерлин» также используется на второй ступени ракеты-носителя В этом случае двигатель снабжен соплом с бо́льшим коэффициентом расширения, которое оптимизировано для работы в вакууме, и имеет систему дросселирования в диапазоне 60-100 %[6]

Мерлин 1A

Исходная версия двигателя «Мерлин 1A» использовала дешёвую камеру и сопло с абляционным охлаждением Углеродное волокно композиционного материала с внутренней поверхности постепенно уносится истекающим горячим газом в ходе работы двигателя, отводя тепло вместе с теряемым материалом Этот тип двигателя использовался два раза: первый раз 24 марта 2006 года, когда в двигателе произошла утечка топлива, которая привела к аварии вскоре после начала полёта[7][8], второй раз 24 марта 2007 года, когда он отработал успешно В обоих случаях двигатель использовался на «Фалькон 1»[9][10]

Мерлин 1В

ЖРД «Мерлин 1В» — усовершенствованная версия, разрабатывавшаяся SpaceX для РН «Фалькон 1» Должен был иметь увеличенную до 39 тс тягу по сравнению с 35 тс у «Мерлина 1А» Мощность основной турбины увеличена с 1 490 кВт до 1 860 кВт «Мерлин 1В» планировалось использовать на тяжёлой РН «Фалькон 9», которая должна была иметь девять таких двигателей на первой ступени На основании неудачного опыта использования двигателя предыдущей модели, было решено не развивать дальше эту версию, а сосредоточить работу на регенеративно-охлаждаемом ЖРД «Мерлин 1С» Разработка прекращена[9][10]

Мерлин 1С

ЖРД «Мерлин 1C» использует регенеративно-охлаждаемое сопло и камеру сгорания, прошёл наземные испытания длительностью 170 с время работы в полёте в ноябре 2007 года[11][12]

В случае использования на РН «Фалькон 1», «Мерлин 1C» имел тягу на уровне моря 35,4 тс и 40,8 тс в вакууме, удельный импульс в вакууме составляет 302,5 с Потребление компонентов топлива этим двигателем составляет 136 кг/с Для одного «Мерлин 1C» были проведены испытания общей продолжительностью 27 мин, что десятикратно превосходит время работы ЖРД в ходе полёта «Фалькон 1»[13]

ЖРД «Мерлин 1C» был впервые использован для неудачного третьего полёта РН «Фалькон 1» При обсуждении неудачи глава SpaceX Элон Маск отметил, что «полёт первой ступени с установленным новым «Мерлин 1C», который будет использоваться на РН «Фалькон 9», прошёл идеально»[14] Двигатель использовался в четвёртом удачном полёте «Фалькон 1» 28 сентября 2008 года[15]

Мерлин 1С Vacuum

Двигатель является модификацией «Мерлин 1C» и устанавливался на вторую ступень ракет Falcon 9 v10 Для улучшения работы в вакууме имеет большую степень расширения сопла,[16] которое охлаждается переизлучением тепла В вакууме двигатель имеет тягу 42 тс и удельный импульс 342 с[17] 10 марта 2009 года SpaceX сообщила в пресс-выпуске об успешном испытании ЖРД «Мерлин 1C Вакуум»

Мерлин 1D

ЖРД Мерлин 1D является модернизацией двигателя Мерлин 1C Устанавливается на первую ступень ракет Falcon 9 v11 и планируется к установке на первую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy Тяга на уровне моря — 66,6 тс, в вакууме — 73,4 тс Тяговооружённость чуть более 150 Масса двигателя 489 кг Удельный импульс на уровне моря 282 с, в вакууме — 311 с[18] Ресурс двигателя допускает неоднократное использование в случае возвращения и мягкой посадки первой ступени, предполагается — до сорока раз[19] Важным отличием двигателя 1D от 1C является дросселирование в пределах 70-100% тяги Дросселирование используется:

При запуске Falcon 9 v11R: три из девяти двигателей первой ступени с увеличенными соплами уменьшают тягу вскоре после старта для равномерной выработки ресурса, так как они используются далее в ходе полёта для торможения и мягкой посадки на реактивной тяге
При возвращении первой ступени ракеты Falcon 9 v11R и мягкой посадке на реактивной тяге
В ракете-носителе Falcon Heavy дросселирование будет использоваться при запуске в центральной секции первой ступени для более равномерной выработки ресурса двигателей ускорителей и первой ступени

Первый запуск ракеты-носителя с двигателем Merlin 1D состоялся 29 сентября 2013 года[20] По заявлению разработчиков двигателя, задел двигателя позволяет увеличить тягу на уровне моря c 666 до 730 кН[21]

Мерлин 1D Vacuum

Двигатель является модификацией Мерлин 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v11 В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для улучшения работы в вакууме Сопло охлаждается переизлучением тепла Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс 801 кН, удельный импульс — 340 с[22] по другим данным — 347с[23] Время работы двигателя во время полёта — до 375 с[24] Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года

Мерлин 1D+

Форсированная версия двигателя 1D На начало 2015 года находится в стадии разработки Повышено давление в камере сгорания за счёт использования переохлажденных топлива до -7°C и окислителя до -207°C[25][26][27][28] Согласно сообщению Илона Маска, суммарная тяга 9 двигателей первой ступени Фалькон 9 FT составляет 1,71 миллиона фунтов, что в пересчёте на один двигатель и в тонны-силы даёт 86,18 тс Благодаря этому, а также дополнительному количеству топлива в версии ракеты FT, максимальная грузоподъёмность на НОО повысилась до 22,8 т в одноразовом и 15,8 т в многоразовом варианте На геопереходную орбиту Фалькон 9 FT сможет поднимать до 8,3 тонн в одноразовом или до 5,8 тонн в многоразовом варианте Таким образом, Фалькон 9 перешёл в класс тяжёлых ракет-носителей

Мерлин 1D Vacuum +

Модификация двигателя 1D+ для установки на вторую ступень ракет Falcon 9 FT C 22 декабря 2015 года эксплуатируется

Характеристики линейки двигателей Мерлин[23]»»>править | править код]

Двигатель	Мерлин 1A	Мерлин 1Ci	Мерлин 1C	Мерлин 1C Vac	Мерлин 1C+	Мерлин 1D	Мерлин 1D Vac	Мерлин 1D+	Мерлин 1D Vac+
Использование	Фалькон 1 опытная	Фалькон 1 усоверш	Фалькон 1e, Фалькон 9 v10	Фалькон 9 v10	Фалькон 9 v20 не строилась	Фалькон 9 v11, Фалькон 9 v11R	Фалькон 9 v11, Фалькон 9 v11R	Фалькон 9 FT	Фалькон 9 FT
Соотношение LOX / RP-1	217	217	217	217	217	234	236	236	238
Тяга на уровне моря, кН	330	355	354	—	555	666	—	845 [29]	—
Тяга в вакууме, кН	376	401	408	420	628	734	801	914 [29]	934 [30]
УИ на уровне моря, с	2537	2645	267	—	275	282	—	286	—
УИ в вакууме, с	2885	3025	3048	336	311	320	347	321	347
Давление в камере сгорания, МПа	539	608	614	614	677	972	972	108	108
Степень расширения сопла	145	16	16	117		214	117	214	117

См также

Примечания

↑ SpaceX successfully launches debut Falcon 9 v11
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 http://wwwspaceflight101com/falcon-9-v11html Falcon 9 v11 & F9R Launch Vehicle Overview
↑ 1 2 3 4 http://wwwspacexcom/falcon9 Falcon 9
↑ Transcript — SpaceX SES-8 Pre-Launch Conference
↑ http://wwwspacexcom/news/2013/03/26/merlin-engines Merlin Engines

↑ Aaron Dinardi; Peter Capozzoli; Gwynne Shotwell Low-cost Launch Opportunities Provided by the Falcon Family of Launch Vehicles pdf 1 October 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ Falcon 1 Failure Traced to a Busted Nut, Spacecom 19 июля 2006
↑ Demo flight two update, Spacecom 19, January 2007
↑ 1 2 SpaceX Completes Development of Rocket Engine for Falcon 1 and 9 Wired Science 12 ноября 2007 Проверено 28 февраля 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ 1 2 SpaceX has magical goals for Falcon 9 недоступная ссылка — история Nasa Spaceflight 5 августа 2006 Проверено 28 февраля 2008 Архивировано 25 сентября 2006 года
↑ SpaceX Completes Development of Merlin Regeneratively Cooled Rocket Engine Business Wire Архивировано 30 марта 2012 года
↑ SPACEX COMPLETES DEVELOPMENT OF MERLIN REGENERATIVELY COOLED ROCKET ENGINE SpaceX Проверено 12 марта 2009 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ SpaceX Completes Qualification Testing of Merlin Regeneratively Cooled Engine for Falcon 1 Rocket SpaceX 25 февраля 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ Bergin, Chris; Davis, Matt SpaceX Falcon I fails during first stage flight недоступная ссылка — история Архивировано 6 августа 2008 года
↑ Ray, Justin Mission Status Center англ Spaceflight Now 28 сентября 2008 Проверено 28 сентября 2008 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ LOW-COST LAUNCH OPPORTUNITIES PROVIDED BY THE FALCON FAMILY OF LAUNCH VEHICLES
↑ Falcon 9 v11 & F9R Launch Vehicle Overview англ Проверено 12 марта 2009 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ FALCON 9
↑ NASA, CNES Warn SpaceX of Challenges in Flying Reusable Falcon 9 Rocket
↑ Falcon_9
↑ Elon, Musk «SES-8 Prelaunch Teleconference» 24 ноября 2013
↑ SpaceX Falcon 9 upper stage engine successfully completes full mission duration firing англ SpaceX 10 марта 1009 Проверено 12 марта 2009 Архивировано 30 марта 2012 года
↑ 1 2 The evolution of the SpaceX Merlin-1 engine
↑ FALCON 9
↑ What is changing between the Merlin 1D engine and the uprated Merlin 1D+ engine
↑ Shit Elon Says — Transcript — SpaceX SES-8 Pre-Launch Conference
↑ Elon Musk on Twitter Twitter Проверено 18 декабря 2015
↑ Elon Musk on Twitter Twitter Проверено 18 декабря 2015
↑ 1 2 Emily Shanklin Merlin Engines 31 августа 2015 Проверено 18 июля 2016
↑ spacexcmsadmin Falcon 9 16 ноября 2012 Проверено 21 июля 2016

Ссылки

Space Exploration Technologies Corporation
Race for Next Space Prize Ignites Wired article describing successful

Мерлин (ракетный двигатель) Информацию О

Мерлин (ракетный двигатель) Комментарии

Мерлин (ракетный двигатель)
Мерлин (ракетный двигатель)
Мерлин (ракетный двигатель) Вы просматриваете субъект

Мерлин (ракетный двигатель) что, Мерлин (ракетный двигатель) кто, Мерлин (ракетный двигатель) описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

www.turkaramamotoru.com

Какой ракетный двигатель самый лучший?

Ракетные двигатели — одна из вершин технического прогресса. Работающие на пределе материалы, сотни атмосфер, тысячи градусов и сотни тонн тяги — это не может не восхищать. Но разных двигателей много, какие же из них самые лучшие? Чьи инженеры поднимутся на пьедестал почета снисходительно объясняя проигравшим, что они проиграли из-за дикости народа, страшной истории и кошмарного политического режима их страны? Пришло, наконец, время со всей прямотой ответить на этот вопрос.

К сожалению, по внешнему виду двигателя нельзя сказать, насколько он замечательный. Приходится закапываться в скучные цифры характеристик каждого двигателя. Но их много, какую выбрать?

Мощнее

Ну, наверное, чем мощнее двигатель, тем он лучше? Больше ракета, больше грузоподъемность, быстрее начинает двигаться освоение космоса, разве не так? Но если мы посмотрим на лидера в этой области, нас ждет некоторое разочарование. Самая большая тяга из всех двигателей, 1400 тонн, у бокового ускорителя Спейс Шаттла.

Несмотря на всю мощь, твердотопливные ускорители сложно назвать символом технического прогресса, потому что конструктивно они являются всего лишь стальным (или композитным, но это неважно) цилиндром с топливом. Во-вторых, эти ускорители вымерли вместе с шаттлами в 2011 году, что подрывает впечатление их успешности. Да, те, кто следят за новостями о новой американской сверхтяжелой ракете SLS скажут мне, что для нее разрабатываются новые твердотопливные ускорители, тяга которых составит уже 1600 тонн, но, во-первых, полетит эта ракета еще не скоро, не раньше конца 2018 года. А во-вторых, концепция «возьмем больше сегментов с топливом, чтобы тяга была еще больше» является экстенсивным путем развития, при желании, можно поставить еще больше сегментов и получить еще большую тягу, предел тут пока не достигнут, и незаметно, чтобы этот путь вел к техническому совершенству.

Второе место по тяге держит отечественный жидкостной двигатель РД-171М — 793 тонны.

Четыре камеры сгорания — это один двигатель. И человек для масштаба

Казалось бы — вот он, наш герой. Но, если это лучший двигатель, где его успех? Ладно, ракета «Энергия» погибла под обломками развалившегося Советского Союза, а «Зенит» прикончила политика отношений России и Украины. Но почему США покупают у нас не этот замечательный двигатель, а вдвое меньший РД-180? Почему РД-180, начинавшийся как «половинка» РД-170, сейчас выдает больше, чем половину тяги РД-170 — целых 416 тонн? Странно. Непонятно.

Третье и четвертое места по тяге занимают двигатели с ракет, которые больше не летают. Твердотопливному UA1207 (714 тонн), стоявшему на Титане IV, и звезде лунной программы двигателю F-1 (679 тонн) почему-то не помогли дожить до сегодняшнего дня выдающиеся показатели по мощности. Может быть, какой-нибудь другой параметр важнее?

Эффективнее

Какой показатель определяет эффективность двигателя? Если ракетный двигатель сжигает топливо, чтобы разгонять ракету, то, чем эффективнее он это делает, тем меньше топлива нам нужно потратить для того, чтобы долететь до орбиты/Луны/Марса/Альфы Центавра. В баллистике для оценки такой эффективности есть специальный параметр — удельный импульс.

Удельный импульс показывает, сколько секунд двигатель может развивать тягу в 1 Ньютон на одном килограмме топлива

Рекордсмены по тяге оказываются, в лучшем случае, в середине списка, если отсортировать его по удельному импульсу, а F-1 с твердотопливными ускорителями оказываются глубоко в хвосте. Казалось бы, вот она, важнейшая характеристика. Но посмотрим на лидеров списка. С показателем 9620 секунд на первом месте располагается малоизвестный электрореактивный двигатель HiPEP

Это не пожар в микроволновке, а настоящий ракетный двигатель. Правда, микроволновка ему все-таки приходится очень отдаленным родственником…

Двигатель HiPEP разрабатывался для закрытого проекта зонда для исследования лун Юпитера, и работы по нему были остановлены в 2005 году. На испытаниях прототип двигателя, как говорит официальный отчет NASA, развил удельный импульс 9620 секунд, потребляя 40 кВт энергии.

Второе и третье места занимают еще не летавшие электрореактивные двигатели VASIMR (5000 секунд) и NEXT (4100 секунд), показавшие свои характеристики на испытательных стендах. А летавшие в космос двигатели (например, серия отечественных двигателей СПД от ОКБ «Факел») имеют показатели до 3000 секунд.

Двигатели серии СПД. Кто сказал «классные колонки с подсветкой»?

Почему же эти двигатели еще не вытеснили все остальные? Ответ прост, если мы посмотрим на другие их параметры. Тяга электрореактивных двигателей измеряется, увы, в граммах, а в атмосфере они вообще не могут работать. Поэтому собрать на таких двигателях сверхэффективную ракету-носитель не получится. А в космосе они требуют киловатты энергии, что не всякие спутники могут себе позволить. Поэтому электрореактивные двигатели используются, в основном, только на межпланетных станциях и геостационарных коммуникационных спутниках.

Ну, хорошо, скажет читатель, отбросим электрореактивные двигатели. Кто будет рекордсменом по удельному импульсу среди химических двигателей?

С показателем 462 секунды в лидерах среди химических двигателей окажутся отечественный КВД1 и американский RL-10. И если КВД1 летал всего шесть раз в составе индийской ракеты GSLV, то RL-10 — успешный и уважаемый двигатель для верхних ступеней и разгонных блоков, прекрасно работающий уже много лет. В теории, можно собрать ракету-носитель целиком из таких двигателей, но тяга одного двигателя в 11 тонн означает, что на первую и вторую ступень их придется ставить десятками, и желающих так делать нет.

Можно ли совместить большую тягу и высокий удельный импульс? Химические двигатели уперлись в законы нашего мира (ну не горит водород с кислородом с удельным импульсом больше ~460, физика запрещает). Были проекты атомных двигателей (раз, два), но дальше проектов это пока не ушло. Но, в целом, если человечество сможет скрестить высокую тягу с высоким удельным импульсом, это сделает космос доступней. Есть ли еще показатели, по которым можно оценить двигатель?

Напряженней

Ракетный двигатель выбрасывает массу (продукты сгорания или рабочее тело), создавая тягу. Чем больше давление давление в камере сгорания, тем больше тяга и, главным образом в атмосфере, удельный импульс. Двигатель с более высоким давлением в камере сгорания будет эффективнее двигателя с низким давлением на том же топливе. И если мы отсортируем список двигателей по давлению в камере сгорания, то пьедестал будет оккупирован Россией/СССР — в нашей конструкторской школе всячески старались делать эффективные двигатели с высокими параметрами. Первые три места занимает семейство кислородно-керосиновых двигателей на базе РД-170: РД-191 (259 атм), РД-180 (258 атм), РД-171М (246 атм).

Камера сгорания РД-180 в музее. Обратите внимание на количество шпилек, удерживающих крышку камеры сгорания, и расстояние между ними. Хорошо видно, как тяжело удержать стремящиеся сорвать крышку 258 атмосфер давления

Четвертое место у советского РД-0120 (216 атм), который держит первенство среди водородно-кислородных двигателей и летал два раза на РН «Энергия». Пятое место тоже у нашего двигателя — РД-264 на топливной паре несимметричный диметилгидразин/азотный тетраоксид на РН «Днепр» работает с давлением в 207 атм. И только на шестом месте будет американский двигатель Спейс Шаттла RS-25 с двумястами тремя атмосферами.

Надежней

Каким бы ни был многообещающим по характеристикам двигатель, если он взрывается через раз, пользы от него немного. Сравнительно недавно, например, компания Orbital была вынуждена отказаться от использования хранившихся десятилетиями двигателей НК-33 с очень высокими характеристиками, потому что авария на испытательном стенде и феерический по красоте ночной взрыв двигателя на РН Antares поставили под сомнение целесообразность использования этих двигателей дальше. Теперь Antares будут пересаживать на российский же РД-181.

Большая фотография по ссылке

Верно и обратное — двигатель, который не отличается выдающимися значениями тяги или удельного импульса, но надежен, будет популярен. Чем длиннее история использования двигателя, тем больше статистика, и тем больше багов в нем успели отловить на уже случившихся авариях. Двигатели РД-107/108, стоящие на «Союзе», ведут свою родословную от тех самых двигателей, которые запускали первый спутник и Гагарина, и, несмотря на модернизации, имеют достаточно невысокие на сегодняшний день параметры. Но высочайшая надежность во многом окупает это.

Доступней

Двигатель, который ты не можешь построить или купить, не имеет для тебя никакой ценности. Этот параметр не выразить в числах, но он не становится от этого менее важным. Частные компании часто не могут купить готовые двигатели задорого, и вынуждены делать свои, пусть и попроще. Несмотря на то, что те не блещут характеристиками, это лучшие двигатели для их разработчиков. Например, давление в камере сгорания двигателя Merlin-1D компании SpaceX составляет всего 95 атмосфер, рубеж, который инженеры СССР перешли в 1960-х, а США — в 1980-х. Но Маск может делать эти двигатели на своих производственных мощностях и получать по себестоимости в нужных количествах, десятками в год, и это круто.

Двигатель Merlin-1D. Выхлоп из газогенератора как на «Атласах» шестьдесят лет назад, зато доступно

TWR

Раз уж зашла речь о спейсэксовских «Мерлинах», нельзя не упомянуть характеристику, которую всячески форсили пиарщики и фанаты SpaceX — тяговооруженность. Тяговооруженность (она же удельная тяга или TWR) — это отношение тяги двигателя к его весу. По этому параметру двигатели Merlin с большим отрывом впереди, у них он выше 150. На сайте SpaceX пишут, что это делает двигатель «самым эффективным из всех когда-либо построенных», и эта информация разносится пиарщиками и фанатами по другим ресурсам. В английской Википедии даже шла тихая война, когда этот параметр запихивался, куда только можно, что привело к тому, что в таблице сравнения двигателей этот столбец вообще убрали. Увы, в таком заявлении гораздо больше пиара, нежели правды. В чистом виде тяговооруженность двигателя можно получить только на стенде, а при старте настоящей ракеты двигатели будут составлять меньше процента от ее массы, и разница в массе двигателей ни на что не повлияет. Несмотря на то, что двигатель с высоким TWR будет более технологичным, чем с низким, это скорее мера технической простоты и ненапряженности двигателя. Например, по параметру тяговооруженности двигатель F-1 (94) превосходит РД-180 (78), но по удельному импульсу и давлению в камере сгорания F-1 будет заметно уступать. И возносить тяговооруженность на пьедестал как самую важную для ракетного двигателя характеристику, по меньшей мере наивно.

Цена

Этот параметр во многом связан с доступностью. Если вы делаете двигатель сами, то себестоимость вполне можно подсчитать. Если же покупаете, то этот параметр будет указан явно. К сожалению, по этому параметру не построить красивую таблицу, потому что себестоимость известна только производителям, а стоимость продажи двигателя тоже публикуется далеко не всегда. Также на цену влияет время, если в 2009 году РД-180 оценивался в $9 млн, то сейчас его оценивают в $11-15 млн.

Вывод

Как вы уже, наверное, догадались, введение было написано несколько провокационно (простите). На самом деле, у ракетных двигателей нет одного параметра, по которому их можно выстроить и четко сказать, какой самый лучший. Если же пытаться вывести формулу лучшего двигателя, то получится примерно следующее:

Самый лучший ракетный двигатель — это такой двигатель, который вы можете произвести/купить, при этом он будет обладать тягой в требуемом вам диапазоне (не слишком большой или маленькой) и будет эффективным настолько(удельный импульс, давление в камере сгорания), что его цена не станет неподъемной для вас.

Скучно? Зато ближе всего к истине.

И, в заключение, небольшой хит-парад двигателей, которые лично я считаю лучшими:

Семейство РД-170/180/190. Если вы из России или можете купить российские двигатели и вам нужны мощные двигатели на первую ступень, то отличным вариантом будет семейство РД-170/180/190. Эффективные, с высокими характеристиками и отличной статистикой надежности, эти двигатели находятся на острие технологического прогресса.

Be-3 и RocketMotorTwo. Двигатели частных компаний, занимающихся суборбитальным туризмом, будут в космосе всего несколько минут, но это не мешает восхищаться красотой использованных технических решений. Водородный двигатель BE-3, перезапускаемый и дросселируемый в широком диапазоне, с тягой до 50 тонн и оригинальной схемой с открытым фазовым переходом, разработанный сравнительно небольшой командой — это круто. Что же касается RocketMotorTwo, то при всем скептицизме по отношению к Брэнсону и SpaceShipTwo, я не могу не восхищаться красотой и простотой схемы гибридного двигателя с твердым топливом и газообразным окислителем.

F-1 и J-2 В 1960-х это были самые мощные двигатели в своих классах. Да и нельзя не любить двигатели, подарившие нам такую красоту:

РД-107/108. Парадоксально? Невысокие параметры? Всего 90 тонн тяги? 60 атмосфер в камере? Привод турбонасоса от перекиси водорода, что устарело лет на 70? Это все неважно, если двигатель имеет высочайшую надежность, а по стоимости приближается к «большому глупому носителю». Да, конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но эти двигатели будут жить еще лет десять минимум, и, похоже, поставят рекорд по долголетию. Не получится найти более успешный двигатель с более славной историей.

Использованные источники

Материал во многом базируется на вот этой сводной таблице из английской вики, там стараются на каждую цифру дать ссылку и держать материал актуальным.

Полная картинка КДПВ с копирайтами, которые пришлось отрезать при кадрировании — тут.

Похожие материалы по тегу «незаметные сложности».

Интересно? Подписывайтесь на обновления.

lozga.livejournal.com

Мерлин (двигатель) Википедия

Rolls-Royce Merlin

Производитель	Rolls-Royce Limited
Годы производства	1933 год — 1950 год
Объём	27 л
Мощность	1 290 л.с. (962 кВт) при 3 000 об/мин на взлётном режиме
Удельная мощность	35,6 кВт/л (47,8 л.с./л)
Степень сжатия	6:1
Диаметр цилиндров	137,16 мм
Ход поршня	152,4 мм
Количество цилиндров	12
Клапаны	Два впускных и два выпускных клапана на цилиндр
Тип топлива	бензин с октановым числом 100
Система смазки	Сухой картер с одним масляным насосом
Система охлаждения	жидкостная под давлением, теплоноситель — смесь 70 % воды и 30 % этиленгликоля. Система охлаждения нагнетателя независима от системы охлаждения двигателя
Расход топлива	177 л/ч — 400 л/ч
Длина	2 253 мм
Ширина	781 мм
Высота	1 016 мм
Сухой вес	744 кг

Роллс-Ройс Мерлин (англ. Rolls-Royce Merlin) — семейство английских авиационных двенадцатицилиндровых V-образных поршневых двигателей жидкостного охлаждения рабочим объёмом 27 л. Разработан и выпускался компанией Rolls-Royce Limited. Первоначально имел обозначение PV-12, затем в соответствии с традиционной системой наименования авиационных двигателей Роллс-Ройс по названиям хищных птиц получил имя Merlin — английское название дербника.

Один из самых массовых авиационных двигателей, всего компанией Rolls-Royce Limited и по лицензии выпущено почти 150 000 штук. Применялся на Avro Lancaster, De Havilland Mosquito, Supermarine Spitfire, Hawker Hurricane, North American P-51 Mustang и многих других самолётах периода Второй мировой войны.

Первый запуск PV-12 состоялся 1933 г. и, после нескольких модификаций, в 1936 г. были выпущены первые серийные варианты. Первыми принятыми на вооружение самолётами, на которых устанавливался «Мерлин», были Fairey Battle, Hawker Hurricane и Supermarine Spitfire. Больше всего «Мерлинов» было изготовлено для четырёхдвигательного тяжёлого бомбардировщика Avro Lancaster; тем не менее, двигатель наиболее тесно ассоциируется со «Спитфайром», начиная с первого полёта «Спитфайра» в 1936 г. Ряд быстро внедрявшихся разработок, вызванных потребностями военного времени, заметно улучшили характеристики и долговечность двигателя.

Считающийся одним из британских символов,^[1] «Мерлин» был одним из наиболее удачных авиационных двигателей периода Второй Мировой войны, и множество модификаций выпускалось фирмой Роллс-Ройс в Дерби, Кру и Глазго,^[2] так же, как и подразделением фирмы «Форд» в Великобритании Ford of Britain (англ.)русск. на их предприятии Trafford Park factory (англ.)русск. около Манчестера.^[3] Под наименованием Packard V-1650 (англ.)русск. одна из модификаций «Мерлина» выпускалась в Соединённых Штатах. Производство было завершено в 1950 г. после выпуска в общей сложности почти 150 000 двигателей, последние модификации устанавливались на пассажирские и

ru-wiki.ru

Merlin (ракетный двигатель) — это… Что такое Merlin (ракетный двигатель)?

Merlin (Мерлин)
ЖРД «Мерлин 1А» SpaceX.
Тип:	ЖРД
Топливо:	керосин
Окислитель:	жидкий кислород
Камер сгорания:	1
Страна:	США
Использование:
Время эксплуатации:	2006 г — используется
Применение:	«Фалькон 1», «Фалькон 1е» (1-я ступень) «Фалькон 9», «Фалькон Хэви» (все ступени)
Развитие:	Мерлин: «1А»; «1В»; «1С»; «Вакуум»; «1D»
Производство:
Конструктор:	SpaceX, США
Массогабаритные характеристики
Диаметр:	1 250 мм
Рабочие характеристики
Тяга:	Вакуум: 49.2 тс Ур.моря: 43.1 тс
Удельный импульс:	Вакуум: 304.8 c (2990 м/c)^[1] Ур.моря: 266 c (2609 м/c)^[1]
Время работы:	170 c
Давление в камере сгорания:	6.77 MPa (67 атм.)^[1]
Степень расширения:	14.5
Тяговооружённость:	92

«Ме́рлин» (англ. Merlin) — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании SpaceX, США. Предназначен для использования на ракетах семейства «Фалькон». РН «Фалькон 9» использует этот двигатель на первой и второй ступенях, «Фалькон 1» использует один «Мерлин» на первой ступени, один из проектов SpaceX — РН «Фалькон 1e» должна использовать его также на первой ступени. В самом мощном проекте SpaceX — РН «Фалькон Хэви» — предполагается использование 28-ми двигателей Мерлин на всех ступенях. ЖРД «Мерлин» открытого цикла. В качестве горючего используется керосин, окислителем является жидкий кислород. Двигатель предполагается использовать повторно после приводнения и спасения отработавшей ступени в море.

Штифтовая форсунка была использована впервые в программе «Аполлон» НАСА на двигателе посадочной ступени лунного модуля, который являлся одним из наиболее критических сегментов этой программы. Аналогичная используется в камере сгорания «Мерлина». Компоненты топлива подаются через расположенный на одной оси турбонасос с двойной крыльчаткой. Насос также подаёт керосин под высоким давлением для гидравлической системы управления, который затем сбрасывается в канал низкого давления. Это исключает необходимость отдельной гидравлической системы для управления вектором тяги и гарантирует ее функционирование в течение всего времени работы ЖРД «Мерлин».