XLR81

XLR81
XLR81
Agena D 108.jpg
표준 아지나 D 108은 최종 조립 구역으로 전달된다. 나중에 제미니 아게나의 표적 차량 5003이 될 것이다.[1]
원산지미국
날짜1957
제1편1963-07-12[2]
마지막 비행1984-04-17[2]
제조사벨 에어로시스템스 컴퍼니[3]
적용상부 스테이지 엔진[4]
연관됨토르, 소라드, 아틀라스 및 타이탄
전임자벨로8081번길
후계자종대로8247번길
상태은퇴한
액체연료엔진
추진제RFNA[3] / UDMH[3]
혼합비2.55[5]
사이클가스발생기[3]
배열
챔버1[3]
노즐비45[2]
퍼포먼스
추력, 진공71.2 kN(16,000 lbf)[2]
챔버 압력3.49 MPa(506 psi)[2]
특정 임펄스, 진공293초(2.87km/s)[2]
굽는 시간265초[2]
다시 시작2[2]
짐벌 레인지±2.5°[6][7]
치수
길이2.11m(83.2인치)[7]
지름0.90m(35.5인치)[6]
건조중량134kg(296lb)[7]
에 사용됨
RM-81 아게나[2]
모델 8048

벨 에어로시스템즈 컴퍼니 XLR81(모델 8096)은 미국의 액체 프로펠러 로켓 엔진으로, 아게나 상단에서 사용되었다. 그것은 연료가 풍부한 가스 발전기 사이클에서 터보펌프에 의해 공급된 UDMH와 RFNA를 태웠다. 터빈펌프는 산화기와 연료 펌프에 전력을 전달하는 변속 장치가 있는 단일 터빈을 가지고 있었다. 추력실은 올 알루미늄으로 되어 있었고, 연소실과 목구멍 벽의 총구 흡입 통로를 통해 흐르는 산화제로 인해 재생 냉각되었다. 노즐은 복사 냉각된 티타늄 연장선이었다. 엔진은 추력 벡터링을 통해 피치와 요를 제어할 수 있는 유압 작동식 짐벌에 장착되었다. 엔진 추력 및 혼합비는 가스 발생기 유량 회로의 유량 벤투리를 캐비테이션하여 제어하였다. 엔진 시동은 고체 추진제 시동 카트리지에 의해 달성되었다.[6]

변형

공중 발사 미사일 엔진으로 시작해 우주 시대를 대비한 다중 임무 일반 추진으로 마무리하면서 기본 설계는 일련의 반복과 버전을 거치면서 길고 생산적인 경력을 쌓을 수 있었다.

  • 벨 모델 117: USAF 지정 XLR81.[8] 벨 허슬러 로켓 엔진으로도 알려져 있다. 이 엔진은 B-58 허슬러 동력 일회용 폭탄 포드용으로 개발되었다. 성능 비행 등급 테스트를 통해 성능이 확인된 개발 성숙기에 도달했다. 그러나 이 프로젝트는 비행시험을 치르기도 전에 취소되었다. JP-4 항공기 등유를 연료로 태우고 산화제로 붉은 훈증 질산(RFNA)을 사용해 67kN(15,000lbf)의 추력을 공급했다.[6]
  • 벨 모델 8001: USAF 명칭 XLR81-BA-3.[2] 그것은 아게나-A 시제품에 사용되었다. 그것은 벨 모델 117을 기반으로 했다. 추력 벡터링, 짐벌 이동을 가능하게 하기 위해 가스 발생기 배기 포트 재배치 및 노즐 폐쇄를 주요 변경사항으로 추가하기 위한 짐벌 마운트가 필요했다. 전신인 RFNA와 JP-4 추진체를 태우고 15:1 팽창비로 265.5초(2.604km/s)의sp I로 67kN(1만5000lbf)의 추력을 보였다. 정격 지속 시간은 100초였고 두 번밖에 발사되지 않았다. 첫 비행은 1959년 2월 28일이었다.[6][9][10]
  • 벨 모델 8048: XLR81-BA-5로도 알려져 있다.[2] 아게나-A에 사용되어 추진체를 쌍곡선 RFNA와 UDMH로 전환하였으며, 혼합물이 접촉하면 자가 점화되기 때문에 엔진을 크게 단순화할 수 있었다. 예를 들어 연소실 점화 시스템이 제거되었다. 가장 중요한 시스템은 수동적인 추력 조절 시스템이었다. 가스 발생기에 벤투리 구멍을 연달아 사용함으로써 부품 이동 없이 변동성이 1.6kN(350lbf)에 불과한 67kN(15,000lbf)을 공급할 수 있었다. 또한 팽창비를 20:1로 증가시켜 276초(2.71km/s)의 I를sp 달성할 수 있었다. 1959년 1월 21일에 처음 비행기를 탔고, 1961년 1월 31일에 마지막으로 비행기를 탔다. 그것은 엔진 시동을 위해 엔진에 대기압이 필요할 것이라고 믿었기 때문에 진공 시동에 대한 최초의 미국 경험에 사용되었다.[2][6][9][10]
  • 벨 모델 8081: 이 버전은 세 개의 점화 카트리지를 사용하여 두 번의 재시동 기능과 진공 시동 거동의 광범위한 검증을 갖도록 처음 설계되었다. 293초(2.87km/s)의 I에sp 대해 추력을 71kN(16,000lbf), 팽창비를 45:1로 증가시켰다. USAF 명칭 XLR81-BA-7. 아게나-B에서 사용되었으며, 1960년 12월 20일에 처음 비행하였고, 1966년 5월 15일에 마지막 비행을 하였다.[11]
  • 벨 모델 8096:[3][6] USAF 명칭 XLR81-BA-11 이상, YLR81-BA-11 메인 프로덕션 버전, Agena-D에서 사용. 그것은 8081년에 몰리브덴 강화 노즐을 연장한 티타늄을 더하여 280초(2.7 km/s)의sp I에 도달할 수 있게 했다. 터빈펌프에도 인덕터를 추가해 탱크의 가압 요건을 줄였다. 1968년에는 재시동 기능이 세 번의 재시동으로 증가하였다.[2][4][6][9]
  • 벨 모델 8096-39: 이것은 산화제를 HDA(고밀도산)라고 알려진 MIL-P-7254F 질산 Type IV로 바꾼 버전이며, 부식 억제제로 일부 불소화수소가 함유된 IRFNA와 44% NO를24 혼합한 버전이다.[12] 76kN(17,000lbf)의 추력을 300초sp(2.9km/s)의 속도로 달성했다.[9]
  • 벨 모델 8096A: 8096-39에 대한 개선안은 75:1의 팽창비로 노즐 연장 크기를 증가시켜 312초(3.06 km/s)의 I를sp 달성하는 것으로 제안되었다.[9]
  • 벨 모델 8096B: 우주왕복선을 위한 아제나 기반의 재사용 가능한 상위 스테이지와 함께 사용하기 위한 제안 버전. 1.78 혼합비에서 추진제를 MMH + 헥사메틸디실라존(HMZ) 및 NO로24 전환하고, 150:1 노즐로 I에서sp 327초(3.21km/s), 330초(3.2km/s)까지 확장비 100:1의 니오비움 노즐을 추가한다. 추진제 변경을 위해서는 터보펌프를 재설계하지 않고 새로운 성능으로 전력 균형을 맞추기 위해 가스발생기 벤투리 구멍을 수정해야 한다. 챔버 압력은 3.35 MPa(486 psi)로 감소한다. 동일한 액추에이터 내에서 짐벌 각도를 3도로 높이고 엔진 클럭링을 바꿔 오일 누출을 줄일 수 있다. 새로운 산화제는 더 높은 유속도로 사양을 유지할 수 있기 때문에 냉각재 통로 지름을 감소시킬 수 있다. 인젝터가 플랫에서 5-레그 배플로 바뀌고 펌프 씰이 개선되며 산화제 밸브가 토크 모터 설계로 변경된다. 또한 점화 후 15분에서 3시간 이내에 재시동을 방지하는 산화제 비등기를 제거하는 터빈 펌프 베어링의 일부 재료 변화를 구현한다. 8247의 멀티 스타트 기능이 포팅되었을 것이다. 이것은 최대 200개의 출발을 가능하게 할 것이다. 또한, 단일 화상 수명은 1200초로 확대되었다.[7][13]
  • 벨 모델 8096L: 8096B는 추진제 취급 시 값비싼 변화가 필요하므로 중간 단계가 제안되었다. 8096-39와 동일한 산화제를 유지하면서 MMH + 헥사메틸디실라존(HMZ)으로 연료를 전환하고 혼합비율을 2.03으로 변경한다. 8096년과 동일한 냉각 채널 직경을 유지하고, 챔버 압력을 3.34MPa(484psi)로 낮추고, 니오비움 노즐의 팽창비가 150:1이라는 점을 제외하면 나머지 변화는 8096B와 동일했다. 재시작 기능은 인증 노력에 따라 10개에서 100개까지 시작할 수 있다.[5][7][14]
  • 벨 모델 8247: USAF 명칭 XLR81-BA-13. 아제나 표적 차량에 사용되며, 아스센트 아제나 형태의 순수한 상부 스테이지로 사용된다. 복수의 재시동을 허용하는 새로운 시스템을 추가했다. 시스템은 시동할 수 있는 충분한 압력을 공급할 수 있는 산화기와 연료 탱크에 있는 두 개의 금속 벨로우에 대한 시동 카트리지를 교체했다. 터보펌프가 최고 출력에 도달하면 배출구 압력을 이용해 벨로우들을 충전해 스스로 충전했다. 15번의 재시동 평가를 받았지만, 실제로는 제미니 XI 임무 동안 수행된 8번 이상 수행하지 않았다.[6][9][15]
  • 벨 모델 8533: 8247의 업그레이드된 버전을 개발하는 프로그램. 추진체를 UDMH와 NO로24 전환하고 전반적인 성능개선을 했다. 추진제 스위치는 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 15일 이상 동안 패드에 연료를 주입할 수 있도록 했다.[6][16]

참고 항목

참조

  1. ^ "Atlas Agena D SLV-3". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2013-10-17. Retrieved 2015-06-24.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m Brügge, Norbert. "Propulsion and History of the U.S. Agena upper stage". www.b14643.de. Retrieved 2015-06-17.
  3. ^ a b c d e f "Section II - Agena and Support Systems". Athena Payloads User Handbook (pdf). Lockheed Missile & Space Company. 1971-03-01. pp. 2–4. Retrieved 2015-06-17.
  4. ^ a b "Bell 8096". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2016-03-04. Retrieved 2015-06-17.
  5. ^ a b "Section 3.2.3". Reusable Agena Study Final Report (Technical Volume II) (pdf). 1974-03-15. pp. 3–8. Retrieved 2015-06-17.
  6. ^ a b c d e f g h i j Roach, Robert D. The Agena Rocket Engine... Six Generations of Reliability in Space Propulsion (pdf). Retrieved 2015-06-17.
  7. ^ a b c d e "3.3.2 Propulsion Systems". Reusable Agena Study Final Report (Technical Volume II) (pdf). 1974-03-15. pp. 3–37. Retrieved 2015-06-17.
  8. ^ Grassly, Sarah A. "Introduction". Agena Flight History as of 31 December 1967 (pdf). USAF. p. IX. Retrieved 2015-06-18.
  9. ^ a b c d e f "Bell/Texton Space Engines (1935-Present)". www.alternatewars.com/BBOW/. Big Book of Warfare. Retrieved 2015-06-17.
  10. ^ a b "Bell 8048". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2016-03-04. Retrieved 2015-06-17.
  11. ^ "Bell 8081". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2017-02-04. Retrieved 2015-06-17.
  12. ^ "1.1 General". USAF Propellant Handbook Volume II - Nitric Acid/Nitrogen Tetroxide Oxidiser (pdf). February 1977. pp. 1–3. Retrieved 2015-06-17.
  13. ^ "4.5 Alternative Concepts". Reusable Agena Study Final Report (Technical Volume II) (pdf). 1974-03-15. pp. 4–20. Retrieved 2015-06-17.
  14. ^ "2.3 NOMINAL SHUTTLE/AGENA UPPER STAGE CONCEPT". Reusable Agena Study Final Report (Technical Volume II) (pdf). 1974-03-15. pp. 2–4. Retrieved 2015-06-17.
  15. ^ "Bell 8247". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2017-02-05. Retrieved 2015-06-17.
  16. ^ "Apendix E". SP-4212 "On Mars: Exploration of the Red Planet. 1958-1978". NASA. pp. 465–469. Retrieved 2015-06-17.

외부 링크