Grafit-epoximotor

Grafit-epoximotor
GEM 40 at SLC-2 for OCO-2.png
En GEM 40 solid raketmotor förbereds för integration med en Delta II bärraket
Tillverkare


Hercules Alliant Techsystems Orbital ATK Northrop Grumman Space Systems
Ursprungsland Förenta staterna
Använd på Markbaserad interceptor , Delta II , Delta III , Delta IV , Atlas V , Vulcan (framtid)
Tillhörande stadier
Jämförbar Castor (raketscenen)
Starthistorik
Status Aktiva
Första flygningen 26 november 1990

Grafit -epoximotorn ( GEM ) är en familj av solida raketboosters som först utvecklades i slutet av 1980-talet och användes från 1990 till idag. GEM-motorer är tillverkade med kolfiberförstärkta polymerhöljen och ett bränsle som består av HTPB -bundet ammoniumperkloratkompositdrivmedel . GEM produceras för närvarande av Northrop Grumman Space Systems . GEM-boosters användes tidigare på bärraketerna Delta II , Delta III och Delta IV och används för närvarande på Atlas V. En ny variant, GEM 63XL, är planerad att flyga som en del av Vulcan Centaur bärraket tidigast under det första kvartalet 2023.

Varianter

Aktiva

GEM 63

GEM 63 utvecklades av Orbital ATK som en billig drop-in-ersättning för Aerojet Rocketdyne AJ-60A solid raketbooster som används på Atlas V. Dess övergripande dimensioner liknar mycket motorn den ersätter. Atlas V flög först med GEM 63 2020 på NROL-101-lanseringen. Boostern erbjuder högre prestanda till ungefär hälften av kostnaden för AJ-60A boosters som tidigare användes på Atlas V. Bytet till GEM-motorer tillåter också en viss grad av likhet mellan Atlas V och Delta IV, som både produceras och marknadsförs av United Launch Alliance .

GEM 63XL

GEM 63XL, utvecklad av Northrop Grumman, är en utökad version av GEM 63, cirka 73 tum (185 cm) längre än sin föregångare. Den avfyrades först 2020 och kommer att användas på Vulcan- raketen med början tidigast 2022. Upp till 6 av boosters kommer att monteras på en enda Vulcan-kärna, beroende på kundens behov. En variant utrustad med ett tryckvektormunstycke , GEM 63XLT, var under utveckling för den inställda OmegA- raketen.

Pensionerad

GEM 40

En GEM 40 hissas för fastsättning på en Delta II

GEM 40 var en solid raketmotor med en diameter på 40,4 tum (1 030 mm) utvecklad för 7000-serien Delta II bärraket med början 1987 av Hercules . Dess första flygning ägde rum 1990 på USA-66-uppdraget, då 9 boosters användes på en Delta II 7925 launcher. Användningen av kompositmaterial möjliggjorde höljen som var lättare än stålhöljena till Castor 4 SRMs som de ersatte. Viktminskningen användes för att förlänga GEM 40 med 1,8 meter (6 fot) jämfört med Castor 4 som används på 6000-serien Delta II. Delta II-fordon kan konfigureras med tre, fyra eller nio GEM 40-boosters. Vid användning av tre eller fyra boosters antändes alla GEM 40 på marken. På nio-booster Delta II antändes sex på marken; de återstående tre antändes under flykten efter utbrändhet av de första sex. En variant med ett tryckvektormunstycke , GEM 40VN, utvecklades för det markbaserade Midcourse Defense anti-ballistiska missilprogrammet .

Misslyckanden

Den 5 augusti 1995 misslyckades en luftbelyst GEM 40 från en Delta II 7925 med Koreasat 1 . Boosterns överskottsmassa resulterade i att satelliten nådde en lägre omloppsbana än tänkt. Satelliten kunde korrigera för felet med hjälp av drivmedel ombord.

Den 17 januari 1997 exploderade en Delta II (Delta 241) på grund av ett katastrofalt fel i en GEM 40. Felet utlöste bärraketens självförstöringsfunktion 13 sekunder efter tändningen. En undersökning från flygvapnet fastställde att motorns hölje hade skadats före lanseringen, vilket gjorde att höljet splittrades upp strax efter tändningen.

GEM 46

GEM 46 var en 45,1-tums diameter (1 150 mm) solid raketmotor som ursprungligen utvecklades för Delta III av Alliant Techsystems . Denna solida motorvariant inkluderade tryckvektorkontroll (TVC) för att hjälpa till att styra fordonet. Efter nedläggningen av Delta III, användes GEM 46-motorer (utan TVC) på Delta II för att skapa Delta II Heavy, som endast kunde lanseras från en modifierad pad vid Cape Canaveral Air Force Station , SLC-17B . Både Delta III och Delta II Heavy använde nio GEM 46:or, med sex tända på marken och tre lufttända.

Misslyckanden

Den 27 augusti 1998 tömde GEM 46-boostererna på den första Delta III, som bär satelliten Galaxy 10, ut sin hydraulvätska som användes för att styra dragkraftsvektormunstycket. Detta berodde på vägledningsproblem med resten av raketen, vilket tvingade de solida raketmotorerna att göra snabba justeringar för att kompensera och använda upp tillförseln av hydraulvätska innan utbrändhet. Munstyckena satt sedan fast i ett läge som vände raketen, vilket utlöste fordonets självförstöringsfunktion 70 sekunder efter tändningen.

A GEM 60 solid rocket motor is seen laying horizontally on a trailer at Cape Canaveral's SLC-37B.
En GEM 60 förbereds för integration på en Delta IV

GEM 60

GEM 60 var en 60-tums diameter (1 500 mm) solid motor som användes på Delta IV- familjen av bärraketer, som användes med och utan dragkraftsvektorkontroll. Utvecklad för EELV -programmet, var dess första flygning den 20 november 2002, vilket ökade den första lanseringen av Delta IV. Delta IV Medium+ bärraketer byggdes med antingen två eller fyra GEM 60. Den extra prestandan från de solida raketmotorerna gjorde att varianter av Delta IV Medium+ kunde rymma ett större andrasteg. Motorn avvecklades 2019 efter den slutliga lanseringen av Delta IV Medium. Under hela dess livstid flögs 64 GEM 60 boosters; det fanns inga misslyckanden.

Versionsjämförelse

namn Ansökan Längd Diameter Massa Sticka
Specifik impuls
Brinntid _ 		Drivmedel Första flygningen Sista flygningen
Äckligt Drivmedel
GEM 40 Delta II 12,96 m (510 tum) 1,03 m (40,4 tum) 13 005 kg (28 671 lb) 11 767 kg (25 942 lb) 499 kN (112 200 lbf)
245 s (SL) 283 s (luftbelyst) 		63 s HTTPB APCP 26 november 1990 15 september 2018
GEM 46 Delta III , Delta II 14,70 m (579 tum) 1,15 m (45,1 tum) 19 140 kg (42 196 lb) 16 860 kg (37 180 lb) 601 kN (135 200 lbf)
242 s (SL) 284 s (luftbelyst) 		77 s 26 augusti 1998 10 september 2011
GEM 60 Delta IV M+ 13,2 m (518 tum) 1,5 m (60 tum) 33 638 kg (74 158 lb) 29 697 kg (65 471 lb) 879 kN (197 500 lbf) 245 s (SL) 91 s 20 november 2002 22 augusti 2019
GEM 63 Atlas V 20,1 m (792 tum) 1,61 m (63,2 tum) 49 300 kg (108 600 lb) 44 200 kg (97 500 lb) 1 663 kN (373 800 lbf) 279 s (vakuum) 94 s 13 november 2020 N/A
GEM 63XL Vulcan Centaur 22,0 m (865 tum) 53 400 kg (117 700 lb) 48 000 kg (105 800 lb) 2 026 kN (455 400 lbf) 280 s (vakuum) 84 s NET 2023 N/A

Galleri

  • GEM 46 solid rocket booster is seen in the integration facility.

    En GEM 46-motor innan den kopplas till en Delta II 7925H

  • Technicians prepare a GEM 46 booster

    Tekniker förbereder en GEM 46 booster

  • GEM 40 booster is towed to the integration facility

    GEM 40 booster bogseras till integrationsanläggningen

  • A Delta IV rocket blasts off with the help of GEM 60 solid rocket motors.

    En Delta IV M+ (4,2) lyfter med 2 GEM 60 boosters

  • A Delta II rocket ignites its engines, including 9 GEM 46 solid rockets.

    En Delta II 7920H tänder 9 GEM 46 boosters

  • An Atlas V 541 lifts off with 4 GEM 63 boosters

    En Atlas V 541 lyfter med 4 GEM 63 boosters

Se även

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Graphite-Epoxy_Motor&oldid=1128722279 "