Flytande raketbooster
En flytande raketbooster ( LRB ) använder flytande bränsle och oxidationsmedel för att ge en flytande drivmedel eller hybridraket en extra boost vid start och/eller öka den totala nyttolasten som kan bäras. Den är fäst vid sidan av en raket. Till skillnad från solida raketboosters kan LRB:er strypas ner om motorerna är designade för att tillåta det, och kan stängas av säkert i en nödsituation för ytterligare flyktalternativ i mänsklig rymdfärd . [ citat behövs ]
Historia
År 1926 hade den amerikanske forskaren Robert Goddard konstruerat och framgångsrikt testat den första raketen med flytande bränsle i Auburn, Massachusetts . [ citat behövs ]
För det kalla krigets era R-7 Semyorka- missil, som senare utvecklades till Soyuz-raketen , valdes detta koncept eftersom det tillät alla dess många raketmotorer att antändas och kontrolleras för funktion medan de var på avfyrningsrampen . [ citat behövs ]
Den sovjetiska Energia- raketen på 1980-talet använde fyra Zenit vätskedrivna boosters för att lyfta både Buran och den experimentella rymdstridsstationen Polyus i två separata uppskjutningar. [ citat behövs ]
Två versioner av den japanska rymdraketen H-IIA skulle ha använt en eller två LRB för att kunna bära extra last till högre geostationära banor, men den ersattes av H- IIB . [ citat behövs ]
Rymdfarkosten Ariane 4 kunde använda två eller fyra LRB:er, 42L, 44L och 44LP- konfigurationerna . Som ett exempel på den nyttolastökning som boosters ger, kan den grundläggande Ariane 40-modellen utan boosters skjuta upp cirka 2 175 kg i geostationär överföringsbana , medan 44L-konfigurationen kunde skjuta upp 4 790 kg till samma bana med fyra vätskeboosters tillagda.
Olika LRBs ansågs tidigt i rymdfärjans utvecklingsprogram och efter Challenger -olyckan , men skytteln fortsatte att flyga sin rymdfärja Solid Rocket Booster tills pensioneringen. [ citat behövs ]
Efter att rymdfärjan gick i pension gick Pratt & Whitney Rocketdyne och Dynetics med i "avancerad booster-tävling" för NASA:s nästa mänskliga klassade fordon, Space Launch System (SLS), med en boosterdesign känd som " Pyrios ", som skulle använda två mer avancerade F-1B boostermotorer härledda från Rocketdyne F-1 LOX/RP-1-motorn som drev den första etappen av Saturn V- fordonet i Apollo-programmet . 2012 fastställdes det att om den tvåmotoriga Pyrios-boostern valdes för SLS Block 2, kunde nyttolasten vara 150 ton (t) till Low Earth Orbit, 20 ton mer än kongressens minimikrav på 130 ton till LEO för SLS Block 2. Under 2013 rapporterades att F-1B-motorn i jämförelse med F-1-motorn skulle ha förbättrad effektivitet, vara mer kostnadseffektiv och ha färre motordelar. Varje F-1B skulle producera 1 800 000 lbf (8,0 MN) dragkraft vid havsnivån, en ökning jämfört med 1 550 000 lbf (6,9 MN) dragkraft för den ursprungliga F-1-motorn.
Många kinesiska bärraketer har använt flytande boosters. Dessa inkluderar Kinas manklassade Long March 2F som använder fyra flytande raketboosters som var och en drivs av en enda YF-20B hypergolisk raketmotor. Den pensionerade Long March 2E- varianten använde också liknande fyra flytande boosters. liksom varianterna Long March 3B och Long March 3C . Kina utvecklade semi-kryogena boosters för Long March 7 och Long March 5 , dess senaste serie bärraketer från 2017.
Nuvarande användning
Delta IV Heavy består av en central Common Booster Core (CBC), med ytterligare två CBCs som LRBs istället för GEM-60 solida raketmotorer som används av Delta IV Medium+ versionerna. Vid upplyftning arbetar alla tre kärnorna med full dragkraft, och 44 sekunder senare sänker kärnan i mitten till 55 % för att spara bränsle tills boosterseparationen. Angara A5V och Falcon Heavy liknar begreppsmässigt Delta IV Heavy.
Falcon Heavy designades ursprungligen med en unik "propellant crossfeed"-kapacitet, varvid centrumkärnmotorerna skulle förses med bränsle och oxidationsmedel från de två sidokärnorna tills de separerade . Att köra alla motorer med full dragkraft från start, med bränsle tillfört huvudsakligen från sidoboosters, skulle tömma sidoboosters tidigare, vilket skulle tillåta deras tidigare separation för att minska massan som accelereras. Detta skulle lämna det mesta av drivmedlet i mittkärnan tillgängligt efter boosterseparering. Musk uppgav 2016 att crossfeed inte skulle implementeras. Istället gasar centerboostern ner kort efter lyftet för att spara bränsle och återupptar full dragkraft efter att sidoboosterna har separerat.