RS-68

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
RS-68
Een RS-68 wordt statisch getest in een testopstelling (NASA's Stennis Space Center).
Een RS-68 wordt statisch getest in een testopstelling (NASA's Stennis Space Center).
Land van herkomst Verenigde staten
Datum 2002 [1]
Ontwerper Pratt & Whitney Rocketdyne
Fabrikant Pratt & Whitney Rocketdyne
Toepassing Eerste trap (booster)
Vloeibarebrandstofmotor
Oxidator Vloeibare zuurstof
Brandstof Vloeibare waterstof (H2)
Mengverhouding 6 : 1 [2]
Principe Open verbrandingscyclus
Pomptype Turbopomp
Configuratie
Aantal branderkamers 1
Straalpijp oppervlakteverhouding 22 : 1 [2]
Prestaties
Stuwkracht (zn) 2.949 kN (300 tf) [2]
Stuwkracht (vac) 3.416 kN (348 tf) [2]
Stuwkracht:gewicht (zn) 45,6 : 1
Stuwkracht:gewicht (vac) 52,8 : 1
Branderkamerdruk 10.259 kPa (103 bar) [2]
(SI) specifieke impuls (zn) 359 s [2]
(SI) specifieke impuls (vac) 409 s [2]
Brandtijd 350 s [3]
Afmetingen
Lengte 5,20 m [2]
Diameter 2,44 m [2]
Droog gewicht 6.597 kg [1]

De RS-68 is een cryogene raketmotor, aangedreven door vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof, ontwikkeld en vervaardigd door Pratt & Whitney Rocketdyne om de door United Launch Alliance gebouwde Delta IV raket aan te drijven.[1] Het ontwerp van de RS-68 is bewust eenvoudig gehouden, veel eenvoudiger dan vergelijkbare cryogene raketmotoren.[2] De RS-68A is anno 2012 de krachtigste door vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof aangedreven raketmotor.[4] Het was de eerste grote cryogene vloeibarebrandstof raketmotor ontworpen in Verenigde Staten sinds de RS-25 (SSME) hoofdmotor van de Space Shuttle.

Technologie[bewerken]

Tijdens de ontwikkeling van de RS-68 lag de focus vooral op het laag houden van de kosten en niet op maximale motorefficiëntie of motorprestaties. Het was de eerste keer voor Rocketdyne dat er op die manier een grote raketmotor ontwikkeld werd.[3] De RS-25 raketmotor van de Space Shuttle was vele malen complexer waardoor duurder om te fabriceren en in het gebruik. Om de kosten zo laag mogelijk te houden konden de ingenieurs "geen" gebruik maken van al te exotische materialen of bewerkingsprocessen en moesten waar nodig met ingenieuze oplossingen komen.[3]

De RS-68 maakt gebruik van twee turbopompen die elk door hun eigen gasturbine aangedreven worden. Een kenmerk van de RS-68 zijn de uit een stuk vervaardigde gasturbine rotors, een zogenaamde blisk. De gasturbines werken met een open verbrandingscyclus, de hete uitlaatgassen van beide gasturbines worden "gedumpt" en niet meer gebruikt voor de voortstuwing. Dit in tegenstelling tot de brandstofrijke gesloten verbrandingscyclus zoals gebruikt werd in de RS-25 raketmotor. Een open verbrandingscyclus is minder efficiënt maar heeft als groot voordeel de relatieve eenvoud, het is immers niet nodig om exotisch leidingwerk en afdichtingen te ontwerpen om de hete uitlaatgassen te transporteren. De motor heeft stuwstraalbesturing die de straalbuis in twee vlakken kan bewegen. De controle over het rollen van de aangedreven raket wordt met de uitlaatgassen van de brandstof gasturbine geregeld.[3] Dit betekent dat de uitlaatgassen van de brandstof gasturbine niet helemaal verloren gaan.

Het motorgewicht is, door de technische concessies die er gedaan zijn om de kosten laag te houden, hoger dan vergelijkbare raketmotoren. De RS-68 weegt ongeveer 2 maal zo veel als de RS-25. Ondanks de beduidend hogere stuwkracht van de RS-68 is de stuwkracht-gewichtsverhouding lager dan die van de RS-25.

Geschiedenis[bewerken]

De ontwikkeling van de RS-68 werd gestart in 1997.[3] Doel was om de motor in een zo kort mogelijke tijd te ontwikkelen, testen en te laten certificeren. Het was ook de eerste motor waar Rocketdyne onderdelen met behulp van 3D-computersimulatie kon testen voordat ze überhaupt gefabriceerd en daadwerkelijk getest werden.[3] Door technisch "eenvoudige" oplossingen te kiezen en de manier van werken was het mogelijk om de motor in 5 jaar tijd te ontwikkelen. Al op 20 november 2002 werd de eerste Delta IV, aangedreven door een RS-68 raketmotor succesvol gelanceerd. [5]

De RS-68 wordt nog steeds verder ontwikkeld. De opvolger de RS-68A heeft een hogere stuwkracht op zeeniveau van 3.203 kN.[4] De eerste lancering van een Delta IV met RS-68A motoren vond plaats op 29 juni 2012.[5]

Externe links[bewerken]

Referenties