러더퍼드(로켓 엔진)

Rutherford (rocket engine)
러더퍼드 엔진
Rocket Lab Rutherford rocket engine-NonFree.png
해수면 러더퍼드 엔진
원산지미국
뉴질랜드
디자이너로켓랩
제조사로켓랩
적용1단 및 2단 엔진
상태활동적인
액체연료엔진
추진제LOX[1] / RP-1[1]
사이클전기 펌프식 엔진
펌프스전기 펌프 2개
배열
챔버1
퍼포먼스
추력, 진공
  • 원본: 5,500파운드힘(24kN)[2]
  • 업데이트됨: 5,800lbf(26kN)[3]
추력, 해수면
  • 원본: 5,500파운드힘(24kN)
  • 업데이트됨: 5,600lbf(25kN)[3]
추력 대 중량 비72.8
특정 임펄스, 진공343초(3.36km/s)[2][1]
특정 임펄스, 해수면311초(3.05km/s)[2][1]
치수
지름25cm(9.8인치)
건조중량35kg(77lb)[3]
에 사용됨
전자
참조
참조[4][5][6][7]

러더포드(Rutherford)는 항공우주 회사인 로켓 랩(Rocket Lab[8])이 설계하고 캘리포니아 롱비치(Long Beach)에서 제조한 액체로켓 엔진이다.[9]이 엔진은 회사 자체 로켓인 일렉트로프에 사용된다.추진체로 LOX(액체 산소)와 RP-1(정화 등유)을 사용하고 있으며, 전기 펌프 공급 사이클을 이용한 최초의 비행준비 엔진이다.이 로켓은 팰컨 9와 유사한 엔진 배치를 사용하며, 1단계에서는 9개의 동일한 엔진 클러스터를 사용하는 2단 로켓과 2단계에서는 더 긴 노즐을 가진 진공에 최적화된 1개의 버전을 사용한다.이 배열은 팔괘로도 알려져 있다.[10][6][7]해수면 버전은 24.9kN(5,600lbf)의 추력을 생성하며 특정 임펄스를 311초(3.05km/s)의 속도로 생성하며, 진공 최적화 버전은 25.8kN(5,800lbf)의 추력을 생성하며 343초(3.36km/s)의 특정 임펄스를 갖는다.[11]null

2013년 첫 시험발사가 이뤄졌다.[12]이 엔진은 2016년[13] 3월 비행 자격을 얻었고 2017년 5월 25일 첫 비행을 했다.[14]이 엔진은 2021년 7월 현재 모두 21편의 일렉트로닉 항공기에 동력을 공급해 비행 엔진의 수가 210개에 이른다.null

설명

러더포드는 뉴질랜드 태생의 저명한 과학자 어니스트 러더포드의 이름을 따서 명명되었다.그것은 단순하고 생산하기에 저렴하도록 고안된 작은 액체 프로펠러 로켓 엔진이다.1단 엔진과 2단 엔진으로 모두 사용돼 물류 간소화와 규모의 경제 개선 효과가 있다.[6][7]그것의 비용을 줄이기 위해, 그것은 그러한 유형의 첫 번째 비행 준비 엔진인 전기 펌프 공급 사이클을 사용한다.[5]그것은 주로 전자빔 용해라는 방법을 사용하여 3D 프린팅에 의해 제작된다.연소실, 인젝터, 펌프, 주 추진제 밸브는 모두 3D 프린팅이다.[15][16][17]null

모든 펌프식 엔진과 마찬가지로 러더포드는 회전역학 펌프를 사용하여 연소실이 필요로 하는 압력까지 탱크로부터의 압력을 증가시킨다.[5]펌프를 사용하면 높은 압력을 유지할 수 있는 무거운 탱크의 필요성과 비행 중 탱크를 가압하는 데 필요한 많은 양의 불활성 가스가 필요하지 않다.[18]null

전기 펌프 공급 엔진의 펌프(연료용 펌프와 산화제용 펌프)는 전기 모터에 의해 구동된다.[18]러더포드 엔진은 듀얼 브러시리스 DC 전기 모터와 리튬 폴리머 배터리를 사용한다.이는 일반적인 가스 발생기 사이클의 50%에서 95%[19]로 효율을 향상시킨다고 주장한다.그러나 배터리 팩은 전체 엔진의 중량을 증가시키고 에너지 전환 문제를 제시한다.[18]null

각 엔진에는 40,000 rpm으로 회전하면서 37 kW(50 hp)를 생성하는 2개의 소형 모터가 있다.[19]9개 엔진의 펌프에 동시에 동력을 공급해야 하는 1단계 배터리는 1MW(1300hp) 이상의 전력을 공급할 수 있다.[20]null

엔진은 재생 냉각된다. 즉, 주입하기 전에 냉간 RP-1의 일부가 연소실과 노즐 구조에 내장된 냉각 채널을 통과하여 이들로부터 열을 전달하고, 최종적으로 연소실로 주입된다.null

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d "Electron". Rocket Lab. Retrieved 24 July 2017.
  2. ^ a b c "rocket lab reach 500 rutherford engine test fires".
  3. ^ a b c "Rocket Lab Increases Electron Payload Capacity, Enabling Interplanetary Missions and Reusability". Rocket Lab. Retrieved 6 August 2020.
  4. ^ Brügge, Norbert (11 July 2016). "Asian space-rocket liquid-propellant engines". B14643.de. Retrieved 20 September 2016.
  5. ^ a b c "Propulsion". Rocket Lab. Archived from the original on 19 September 2016. Retrieved 19 September 2016.
  6. ^ a b c Brügge, Norbert. "Electron NLV". B14643.de. Retrieved 20 September 2016.
  7. ^ a b c Brügge, Norbert. "Electron Propulsion". B14643.de. Retrieved 20 September 2016.
  8. ^ "Rocket Lab Reveals First Battery-Powered Rocket for Commercial Launches to Space Rocket Lab". Rocket Lab. Retrieved 25 May 2017.
  9. ^ Knapp, Alex (21 May 2017). "Rocket Lab Becomes A Space Unicorn With A $75 Million Funding Round". Forbes. Retrieved 25 May 2017.
  10. ^ "Meet the Octaweb – SpaceX". blogs.nasa.gov. Retrieved 18 September 2020.
  11. ^ "Electron". Rocket Lab. Retrieved 1 February 2018.
  12. ^ "10 things about Rocket Lab". 27 May 2017.
  13. ^ "Rutherford Engine Qualified for Flight". Rocket Lab. March 2016. Archived from the original on 25 April 2016. Retrieved 19 September 2016.
  14. ^ "New Zealand space launch is first from a private site". BBC News. 25 May 2017. Retrieved 25 May 2017.
  15. ^ Bradley, Grant (15 April 2015). "Rocket Lab unveils world's first battery rocket engine". The New Zealand Herald. Retrieved 20 September 2016.
  16. ^ Grush, Loren (15 April 2015). "A 3D-Printed, Battery-Powered Rocket Engine". Popular Science. Archived from the original on 31 January 2016. Retrieved 20 September 2016.
  17. ^ "Propulsion". Rocket Lab. Archived from the original on 10 September 2015. Retrieved 19 September 2016.
  18. ^ a b c Rachov, Pablo; Tacca, Hernán; Lentini, Diego (2013). "Electric Feed Systems for Liquid-Propellant Rockets" (PDF). Journal of Propulsion and Power. AIAA. 29 (5): 1171–1180. doi:10.2514/1.B34714. Retrieved 16 September 2016.
  19. ^ a b Morring, Jr., Frank; Norris, Guy (14 April 2015). "Rocket Lab Unveils Battery-Powered Turbomachinery". Aviation Week & Space Technology. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 16 September 2016.
  20. ^ "Rocket Lab Introduction" (PDF). Rocket Lab. Archived from the original (PDF) on 20 September 2016. Retrieved 20 September 2016.

외부 링크