솔리드 로켓 모터 업그레이드

Solid Rocket Motor Upgrade
솔리드 로켓 모터 업그레이드(SRMU)
Titan IVB core vehicle arrive at the pad at Launch Complex 40.jpg
Titan IV-B(SRMU 부스터 2기 탑재)
원산지 미국
디자이너헤라클레스
제조원얼라이언트 테크시스템즈
어플고체 로켓 부스터
전임자UA1207
상황은퇴한
고체 연료 모터
추진제HTPB
케이스컴포지트
배열
노즐비15.7
성능
추력평균 6.41 MN (1,440,502 lbf)
챔버 압력859.5psi (5,926 kPa)
특정 임펄스, 진공285.6초(2.801km/s)
특정 임펄스, 해수면251.4초(2.465km/s)
굽는 시간135.7초
추력 벡터링6도
치수
길이34.26 m (1349 인치)
직경3.2 m (수직)
건조 중량80,611파운드(36,565kg)

솔리드 로켓 모터 업그레이드(SRMU)는 타이탄 IVB 발사체의 부스터로 사용된 고체 로켓 모터이다.헤라클레스(나중에 ATK)에 의해 개발된, 이것은 이전에 타이탄 IV에 사용되었던 UA1207 부스터를 저비용으로 업그레이드하기 위한 것이었다.탄소 섬유 강화 폴리머로 감겨져 히드록실 종단 폴리부타디엔 결합 과염소산 암모늄 복합 추진제를 태운 이 건물은 우주왕복선 SRB를 위한 필라멘트-와운드 케이스를 개발하는 헤라클레스의 경험을 바탕으로 한 야심찬 업그레이드 건물이었다.원래는 1990년에 비행할 예정이었지만, 오랜 개발과 수요 부족으로 1997년에 처음 비행했다.SRMU는 모든 비행에서 정상적으로 수행되었습니다.

설계.

SRMU는 3 세그먼트 고체 로켓 모터입니다.각 세그먼트에는 흑연 섬유 복합체로부터 감겨진 케이스와 EPDM 고무 및 케블라 [1]절연 시스템이 있습니다.케이스는 주로 과염소산 암모늄과 알루미늄으로 구성된 연료 입자로 채워져 있으며, HTPB [2]바인더로 결합되어 있습니다.시동 시 부스터의 무게는 약 776,000파운드(352,000kg)[3]입니다.SRMU는 최대 6도까지 [4]이동할 수 있는 유압 구동 스러스트 벡터링 노즐을 사용하여 차량 제어에 참여합니다.유압 시스템에는 유체 루프를 3150psi로 [5]유지하는 중복 펌프가 있습니다.이러한 특성은 7개의 세그먼트로 제조되고 [6]조향에 액체 연료 분사를 사용한 이전 모델인 UA1207에 비해 더 나은 성능과 높은 신뢰성을 위해 선택되었습니다.부스터 연소 후 빈 케이스를 발사대의 코어에서 밀어내는 6단 분리 모터가 있습니다.

SRMU의 전기 장비와 계장은 부스터 [4]전면의 노세콘 안에 있습니다.우주왕복선의 RSRM과 마찬가지로 전기 시스템의 작동 전압은 28V [7]DC였습니다.전기 기폭 장치는 부스터 점화 및 스테이징을 위한 폭약과 비행 [7]중 부스터를 파괴하도록 설계된 형상 전하 폭약으로 구성된 비행 종료 시스템에 사용됩니다.부스터는 모터 베이스 부근의 보강된 후방 스커트에 의해 차량 코어에 부착되며, 두 [6]구조물 간에도 스러스트 하중을 전달합니다.이 스커트에는 스러스트 벡터링 컨트롤([2]TVC) 시스템용 어셈블리도 포함되어 있습니다.노즐 자체는 강철로 만들어졌으며, [3]모터 세그먼트에 있는 것과 유사한 에폭시 복합체로 감쌉니다.추가 구조 요소에는 세그먼트 결합 시 강철 밴드가 포함됩니다.각 세그먼트는 개별적으로 제조되어 출시 현장에서 통합됩니다.

고체 로켓 모터의 일반적인 경우와 마찬가지로, 추력은 연소 과정 전체에 걸쳐 변화합니다.SRMU의 연료 지오메트리는 40초 전에 최고 추력을 생성하고 120초 후에 [3]추력을 급격히 감소시키도록 설계되었습니다.두 개의 SRMU는 발사 시 Titan IV-B의 모든 추력을 제공하며 "0단계"로 기능합니다. 코어 상의 LR87-AJ-11은 부스터 [6]분리 15초 전인 T+131초에 점화됩니다.

발전

1986년 우주왕복선 챌린저호 참사로 두 개의 고체 로켓 모터 세그먼트를 연결하는 씰이 고장나 차량이 파괴되고 승무원 7명 전원이 사망하자 미 공군은 타이탄 항모 [5]로켓에 사용되는 유나이티드 테크놀로지 제작 UA120 부스터를 우려했다.1965년에 처음 비행한 UA120은 많은 세그먼트에서 제작되었으며 추력을 편향시키기 위해 노즐 흐름에 사산화수소(dinitrogen tetroxide)를 분사하는 무거운 추력 벡터링 시스템을 가지고 있었다.따라서, 1987년 공군과 타이탄의 제조사인 마틴 마리에타는 [5]타이탄에 사용될 새로운 부스터에 대한 제안서를 발행했다.헤라클레스사와 [8]정가 계약을 체결했으며 모터는 1990년에 완성될 것으로 예상됐다.

개발 과정에서 수많은 지연이 있었다.Martin Marietta는 1988년부터 1990년 사이에 SRMU에 대한 설계 요건의 대부분을 변경하여 진척이 [9]느려졌습니다.SRMU는 헤라클레스 역사상 가장 큰 모터였으며 HTPB [10][11]바인더를 처음으로 사용했다.개발 초기에 부적절한 연료 [12]주조로 인해 테스트 세그먼트가 손실되었습니다.1990년 모터의 첫 번째 적층 전에 부스터 조립 크레인이 세그먼트를 떨어뜨려 테스트 구역에서 굴러 떨어져 폭발했습니다.근로자 한 명이 숨지고 아홉 명이 [13]다쳤다.1년 후, SRMU의 첫 번째 시험 발사에서 모터는 [14]점화 시 폭발했다.그 모터는 철저히 재설계되어야만 했다.한편, SRMU가 제시간에 준비되지 않았기 때문에 Martin Marietta는 UA120 모터를 추가로 주문했습니다.동시에, 헤라클레스의 비용은 [15]그것이 주어졌던 계약의 가치를 심각하게 초과했다.1993년 미 의회는 공군에 헤라클레스가 SRMU를 [16]완성할 수 있도록 3억5천만 달러를 추가로 지원하라고 지시했다.[17]

1994년까지 마틴 마리에타의 UA1207 부스터 추가 주문과 발사 수요 감소로 타이탄 IV 운반 [15]로켓의 잉여가 발생했다는 것이 명백해졌다.따라서 SRMU는 1997년까지 필요하지 않습니다.총 17대의 부스터를 [15]주문했는데,[18] 마지막 부스터는 2005년 타이탄 마지막 비행에서 사용되었습니다.

2000년에 SRMU의 탄소-페놀 코팅 노즐이 재설계되었습니다.새 노즐은 이전에 사용된 것보다 깨끗한 신소재를 사용했으며, 이는 새로운 환경 [19]규정과 호환되지 않습니다.

갤러리

  • A forklift is seen working a stand holding an SRMU rocket.

    미 공군 박물관에서 SRMU 해제

  • An SRMU rocket under tow in a restoration facility

    미 공군 박물관의 통합 SRMU

  • Several workers rotate an SRMU, pushing on its aft end.

    작업자가 SRMU를 제자리에 밀어넣다

  • The unpainted black SRMU segments are seen alongside two white nosecones.

    SRMU 노즈콘 및 세그먼트

  • An SRMU rocket is mounted onto a stand.

    미 공군 박물관의 스탠드에 있는 SRMU

  • Two SRMU rockets lay horizontally next to an XB-70 bomber.

    SRMU 표시

  • A Titan IV-B rocket lifts off after ignition of 2 SRMU boosters

    2 SRMU 로프트 타이탄 IV-B 카시니-호이겐스 프로브를 탑재

  • A Titan IV-B rocket lifts off after ignition of 2 SRMU boosters

    군사 임무에서의 SRMU 점화

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Chang, I-Shih; Patel, N. R.; Yang, S. (1995). "Titan IV motor failure and redesign analyses". Journal of Spacecraft and Rockets. 32 (4): 612–618. doi:10.2514/3.26661. ISSN 0022-4650.
  2. ^ a b Wilson, W.; Anderson, J.; Meyden, M. (1992-07-06), "Titan IV SRMU PQM-1 overview", 28th Joint Propulsion Conference and Exhibit, Joint Propulsion Conferences, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.1992-3819, retrieved 2022-05-10
  3. ^ a b c "ATK Product Catalog" (PDF). ATK. Archived from the original (PDF) on July 30, 2018. Retrieved July 24, 2014.
  4. ^ a b Foote, Jeffrey; Foote, Jeffrey (1997-07-06), "Titan IV Solid Rocket Motor Upgrade Program at Alliant Techsystems Inc", 33rd Joint Propulsion Conference and Exhibit, Joint Propulsion Conferences, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.1997-2991, retrieved 2022-05-11
  5. ^ a b c Quick-Reaction Report on the Management of the Titan IV Solid Rocket Motor Upgrade Subcontract (Report). 1992-09-02. Archived from the original on May 10, 2022.
  6. ^ a b c Rudman, Thomas; De, Duane; Earl, Steve (1998-07-13), "Titan IVB, SRMU and Centaur propulsion systems", 34th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Joint Propulsion Conferences, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.1998-3194, retrieved 2022-05-10
  7. ^ a b Saemisch, Michael; Jackson, Donald; Saemisch, Michael; Jackson, Donald (1997-07-06), "Lessons learned from Titan IV SRMU ordnance programs", 33rd Joint Propulsion Conference and Exhibit, Joint Propulsion Conferences, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.1997-2957, retrieved 2022-05-10
  8. ^ Ap (1987-10-21). "COMPANY NEWS; HERCULES WINS MARIETTA CONTRACT". The New York Times. ISSN 0362-4331. Retrieved 2022-05-11.
  9. ^ "FIRM WITHHELD DATA, HERCULES SAYS". Deseret News. 1992-02-08. Retrieved 2022-05-11.
  10. ^ "HERCULES FUELS INITIAL TITAN IV SEGMENT". Deseret News. 1989-12-07. Retrieved 2022-05-11.
  11. ^ "HERCULES: BOOMING COMPANY CELEBRATES 75TH YEAR". Deseret News. 1988-10-16. Retrieved 2022-05-11.
  12. ^ "HERCULES PROBES FAILURE OF ADHESION IN TITAN IV SOLID ROCKET MOTOR OFFICIALS SAY 'ANOMALY' WON'T CAUSE SETBACK". Deseret News. 1990-01-21. Retrieved 2022-05-10.
  13. ^ Chandler, John (1991-05-29). "Titan 4 Motor Explosion Blamed on Design Flaw". Los Angeles Times. Retrieved 2022-05-10.
  14. ^ "HERCULES SAYS ROCKET BLAST WON'T STOP TITAN IV PROJECT". Deseret News. 1991-04-10. Retrieved 2022-05-11.
  15. ^ a b c "Titan IV Requirements". Department of Defense Office of Inspector General. 1994-04-21. Retrieved 2022-05-11.
  16. ^ Murtha, John P. (1992-10-06). "H.R.5504 - 102nd Congress (1991-1992): Department of Defense Appropriations Act, 1993". www.congress.gov. Retrieved 2022-05-11.
  17. ^ Chamberlain, Roger, "Paper Session II-C - Titan IV Heavy-Lift Space Launch System Evolution"(1994년).Space Congress® Proceedings.3. https://commons.erau.edu/space-congress-proceedings/proceedings-1994-31st/april-27-1994/3
  18. ^ "Spaceflight Now Titan Launch Report Goodbye, Titan". www.spaceflightnow.com. Retrieved 2022-05-11.
  19. ^ "Spaceflight Now Breaking News Titan 4 solid rocket motor test firing successful". spaceflightnow.com. Retrieved 2022-05-11.