로켓 모터 투

RocketMotorTwo
로켓 모터 투
원산지미국
디자이너시에라네바다 코퍼레이션
제조원버진 갤럭틱
전임자로켓 모터원
상황활동적인
하이브리드 엔진
추진제아산화질소/히드록실 종단 폴리부타디엔
성능
추력310kN
특정 임펄스250년대
굽는 시간60초
사용처
스페이스십 투

RocketMotorTwo(RM2)[1]는 스케일드 컴포지트 SpaceShipTwo 준궤도 우주선을 위해 개발된 하이브리드 로켓 엔진 제품군입니다.

1세대 엔진은 2000년대 후반부터 2014년 5월까지 Sierra Nevada Corporation(SNC)[2]에 의해 개발되었습니다.그것은 2013년 [3][4]4월 SpaceShipTwo 시험 발사 중 비행 중에 처음 점화되었다.이 엔진 설계는 이후 2013년과 [5]2014년 1월 두 번의 추가 비행 테스트에서만 비행되었습니다.SNC는 2014년 5월까지 Scaled Composites의 하청업체였습니다. 이때 Virgin Galactic은 SNC의 HTPB 고무 연료로 구동되는 RocketMotorTwo [5]버전을 SpaceShipTwo용으로 자체 개발한 하이브리드 모터로 교체하기로 결정하였습니다.

2세대 RocketMotorTwo 엔진은 초기 SNC 기본 설계의 변형입니다.2014년 [6]폴리아미드 플라스틱 연료와 아산화질소 산화제 사용을 실험했지만 [7]2015년 원래의 하이드록실 종단 폴리부타디엔(HTPB) 연료와 액체 아산화질소 산화제로 다시 전환했다.2세대 엔진은 현재 SNC가 아닌 Virgin Galactic이 자체 제작하고 있습니다.

묘사

RocketMotorTwo는 고체 하이드록실 종단 폴리부타디엔(HTPB) 연료와 액체 아산화질소(NO/HTPB 모터라고도2[8][9] 함)를 사용하는 하이브리드 로켓 엔진으로,[10] 70,000파운드(310kN)의 추진력을 제공합니다.이 디자인은 SpaceShipOne 하이브리드 로켓 [11]모터의 개발에서 얻은 교훈을 활용한다.

배경

2013년 3월 현재 시에라 네바다주는 300회 이상의 하이브리드 로켓 시험 발사를 수행했다.이 회사는 또한 2004년 안사리 엑스프리즈를 수상한 최초의 민간 우주선 스페이스십원을 위해 로켓 엔진을 개발했다.시에라 네바다주는 또한 유사한 하이브리드 엔진인 드림 체이서 로켓 [12]엔진을 개발하고 있다.

역사

관련 시험 프로그램 사고

2007년 7월 26일, 초기 차량 서브시스템 테스트 단계에서 모하비 항공 및 우주 항구에서 스케일드 컴포지트의 추진제 흐름 테스트 중에 폭발이 발생했습니다.테스트에는 산화제 탱크에 4,500kg(9,900lb)의 아산화질소를 채운 후 15초간 냉류 주입기 테스트를 실시했습니다.이 실험은 엔진에 점화되지 않았고 고체 로켓 연료는 포함되지 않았다.아산화질소가 자연 발화 및 폭발했을 때 파편이 날아와 3명의 직원이 숨지고 3명이 다쳤습니다(N2 및 O 성분으로 분해되어 에너지가 [13][14]방출됨).

제1세대 엔진

열화 지반 시험

Scaled Composites는 2005년 6월부터 2009년 4월까지 일련의 서브세일 로켓 열연사 후 본격적인 로켓 모터 설계를 [15]선택하였습니다.2009년 초 뉴스 보도에 따르면 고온 화재 테스트가 "완료"되었으며 Scaled Composites(나중에 Sierra Nevada Corporation에 인수됨)가 SS2 [16]개발을 지원하기 위해 Scaled Composites와 계약을 체결했다고 합니다.

2011년 12월까지 Rocket Motor [15][17][18]Two에 대해 21회의 본격적인 열화 지상 시험이 실시되었다.2012년 6월 20일, SpaceShipTwo의 독점 RMC(Rocket Motor Controller)가 제어하는 첫 번째 열화 테스트가 성공적으로 [15]수행되었습니다.

비행 테스트의 장기 지연

2009년 초 RocketMotorTwo의 비행 테스트가 [16]2009년 후반으로 계획되었다는 진술에도 불구하고, 2009년, 2010년 또는 2011년에는 비행 테스트가 수행되지 않았으며 SS2에 엔진을 설치한 상태에서 활공 비행 테스트만 2012년에 수행되었다.

2012년 7월, VSS Enterprise의 소유주인 Virgin Galactic은 Rocket Motor Two가 동력 비행에 적합하며 지상 테스트 프로그램이 상당히 [19]완료되었다고 발표했습니다.SpaceShipTwo는 2012년 [20]12월 엔진을 완전히 장착한 채 첫 활공 시험 비행을 실시했다.이 회사는 동력 시험 [21]비행을 준비하면서 추가적인 지상 로켓 시험이 2013년 3월까지 계속되었다.

VSS Enterprise는 2013년 [3]4월 29일 첫 동력 비행을 실시하여 RocketMotorTwo의 첫 비행 테스트를 실시하였다.테스트는 계획대로 16초간의 연소였으며, 엔터프라이즈 항공기가 WhiteKnightT2 항공기에서 풀려난 직후 고도 47,000피트(14,000m)에서 점화되었고 조종사들은 데이터를 교차 검사하고 안정적인 제어를 확인했습니다.RM2 컨트롤 시스템은 주 산화제 밸브를 열고 연료 케이스 내부의 점화기를 점화했습니다.소각은 고도 55,000피트(17,000m)에서 완료되었으며, 이때 Enterprise는 마하 1.2 (1,300km/h; 790mph)에 도달했습니다.SNC는 시험 후 "로켓 모터 점화 작업은 예상 연소 지속 시간 및 양호한 엔진 [4]성능으로 계획한 대로 진행되었다"고 밝혔다.

2014년 엔진 교체

2014년 5월, Virgin Galactic은 SpaceShipTwo에 사용되는 하이브리드 엔진의 변경을 발표해, Sierra Nevada와의 계약을 종료하고, 1세대 로켓 [5]엔진의 개발을 전면 중단하는 등, 사내의 개발에 임했습니다.

제2세대 엔진

2세대 엔진의 엔지니어링 및 개발 작업은 Virgin Galactic에 의해 사내에서 수행되었습니다.이 작업은 2013년에 하이브리드 엔진에 대한 새로운 제형에 착수했으며, 1세대 로켓 모터를 사용한 SS2 추진에 대한 SNC의 관여가 종료된 2014년 5월까지 새로운 제형은 엔진 테스트 [22]스탠드에서 지상 테스트를 통해 60초 이상의 완전 연소를 이미 완료했다.

새 연료 배합

1세대 엔진에서 약 20초 이상 점화 시 심각한 엔진 안정성 문제를 겪었던 하이브리드 로켓 모터의 솔리드 부분에 고무 기반 HTPB를 사용하는 대신, Virgin Galactic이 개발한 SS2 하이브리드 로켓 엔진은 이제 열가소성 폴리아미드(예: 나일론)를 고체 연료로 사용할 것입니다.추진제의 t.플라스틱 연료는 (몇 가지 지정되지 않은 조치에 의해) 더 나은 성능을 가질 것으로 예상되었으며 SpaceShipTwo가 더 높은 [22][23][24]고도로 비행할 수 있을 것으로 기대되었다.

새 엔진을 지원하기 위한 관련 기체 및 하위 시스템 수정

또한 2세대 엔진 설계는 새로운 엔진의 [25]적절한 연소를 보장하기 위해 SpaceShipTwo의 날개에 추가 탱크를 장착하기 위해 SS2 기체를 수정해야 했습니다.

지상 시험 시스템

Virgin Galactic은 2014년 5월까지 새로운 엔진에 대해 여러 번의 지상 시험을 실시했지만, SpaceShipTwo의 비행 테스트가 새로운 연료 로켓 [24][needs update]모터로 재개되기 전에 폴리아미드 연료 엔진의 지상 시험을 네 번 더 실시할 것으로 예상되었다.

PF04 비행 시험 오작동

2014년 10월 31일, 새로운 폴리아미드 엔진 연료 배합물이 SpaceShipTwo의 동력 시험 비행 4번(PF04)에서 처음으로 비행 중에 사용되었다.PDT 오전 10시 12분에 VSS Enterprise가 오작동을 일으켜 비행 중 중단되었습니다.이 사고로 시험 조종사 1명이 숨지고 다른 시험 조종사가 "중대한 어깨 부상"[26]을 입었으며,[27][28] 차량은 완전히 상실되었다.

사고 조사 결과 선박의 연료 탱크와 엔진은 온전한 상태로 회수돼 폭발은 없었던 것으로 드러났다.번스루 흔적도 없고 뚫린 흔적도 없다"[26]고 말했다.조사를 주도하고 있는 미국 정부 교통 안전 위원회(NTSB)는 "사실"만을 발표했지만, 우주 저널리스트 아이린 클로츠는 "나는 스페이스십 투의 하이브리드 로켓 모터가 아니었다"며 "이는 치명적인 추락을 [26]야기한 새로운 종류의 연료로 비행하고 있었다"고 보다 분명하게 말했다.NTSB의 최종 보고서는 1) 조종사의 실수와 2) 조종사의 부하가 높은 상황을 필요 [29]이상으로 중요하게 만드는 부적절한 조종석 및 절차 설계가 원인이라고 분석했다.

생산.

HTPB 하이브리드 로켓 모터와 산화제 밸브 시스템은 스케일드 컴포지트(Scaled Composite)와 함께 캘리포니아 포웨이(Poway)에 있는 SNC의 제조 시설에서 생산되었습니다.2013년 포웨이 시설은 "현재 SpaceShipTwo와 SNC가 자체 개발한 드림 체이서 궤도 승무원 [4]차량용 모터를 생산하고 있다"고 보고되었다.SNC는 2014년 [citation needed]말에 포웨이 시설을 폐쇄했다.

폴리아미드 하이브리드 로켓 모터는 폴리부타디엔의 변형 버전으로, 산화제 밸브 배열이 다릅니다.연료 카트리지를 고무에서 플라스틱 [27]연료로 바꾸는 것을 제외하고는 대부분의 엔진은 동일하게 유지됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Rob Coppinger (2009). "Virgin Galactic's SpaceShipTwo has rocket motor test success". Flight International. FlightGlobal.
  2. ^ 레너드 데이비드."버진 갤럭틱, 시험 비행에서 개인 우주선 한계에 도전"Space.com. 2011년 6월 10일2013년 5월 19일 취득.
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외부 링크