Rocketdyne E-1

Rocketdynes E-1 var en raketmotor för flytande drivmedel som ursprungligen byggdes som reservdesign för Titan I- missilen . Medan den utvecklades Heinz-Hermann Koelle vid Army Ballistic Missile Agency (ABMA) den som den primära motorn för raketen som skulle dyka upp som Saturn I. Till slut gick Titan vidare med sin primära motor, och Saturn-teamet bestämde sig för att använda H-1 med lägre dragkraft för att påskynda utvecklingen. E-1-projektet avbröts 1959, men Rocketdynes framgångar med designen gav NASA förtroende för Rocketdynes förmåga att leverera den mycket större F-1 , som drev den första etappen av Saturn V- uppdragen till månen.

Historia

Genesis

I juli 1954 rådgav Air Force Scientific Advisory Boards ICBM-arbetsgrupp Western Development Division (WDD) om deras tvivel om Atlas-missilen som då var under utveckling. Atlas använde ett antal okonventionella funktioner för att nå sina prestationsmål, och de ansåg att det fanns en överdriven risk för att om någon av dessa visade sig ogenomförbar i praktiken så skulle hela designen misslyckas. Gruppen föreslog att ett andra ICBM-projekt skulle startas som en riskreducerande insats.

SAC:s oro togs till hjärtat inom flygvapnet, och de gav Ramo-Wooldridge i uppdrag att studera frågan. Ramo svarade genom att bjuda in Lockheed och Glenn L. Martin Company att föreslå alternativa ICBM-designer. Baserat på dessa rapporter föreslog Ramo att flygvapnet skulle börja utveckla en ny missil som använde en konventionell flygplan i stället för Atlas "ballongtankar", och ersatte layouten "och en halv" med en tvåstegsdesign.

Titan

Genom att välja bland de två förslagen tilldelades Martin ett kontrakt för vad som dök upp som Titan . Aerojet General valdes ut för att bygga motorerna för designen och utvecklade tvåkammar LR-87 på boostern och singel LR-91 på övre scenen. I enlighet med lågriskutvecklingskonceptet som ligger till grund för hela Titan-projektet, valde WDD också North American Aviations Rocketdyne Division för att utveckla en reservmotor.

Rocketdyne, som delades av som ett separat företag 1955, bestämde sig för att tillgodose behoven för c. Krav på 350 000 lbf (1 600 kN) med en enda motor, i motsats till ett kluster av mindre motorer. Med utgångspunkt i den grundläggande layouten från deras framgångsrika MB-3/S-3 (känd för flygvapnet som LR79 ) från Thor och Jupiter -missilerna, utvecklade Rocketdyne E-1 genom att utöka dess storlek och ställa in motorklockan för drift kl. lägre höjder. På högre höjder skulle den övre scenen skjuta.

Utvecklingen av E-1 gick snabbt och prototyper skickades till Santa Susana Field Laboratory senare 1955. Men utvecklingen av en stabil bränsleinjektor visade sig vara svår och tog 18 månader att helt lösa. Under en serie av månader ökades dragkraften tills den utvecklades över 379 837 lbf (1 689 kN) vid havsnivån . En komplett boostersteg utrustad med E-1 avfyrades den 10 januari 1956.

Saturnus

I april 1957 gav Wernher von Braun Heinz-Hermann Koelle i uppdrag att utveckla ett rymduppskjutningssystem för att möta nya krav som specificerades av den då inofficiella ARPA . Koelle drog slutsatsen att för att uppfylla deras nyttolastkrav, 10 000 till 20 000 lb (9 100 kg) i låg omloppsbana om jorden , skulle ett boostersteg med 1 miljon pund dragkraft behövas.

På jakt efter en motor som kan utveckla dessa typer av effektnivåer, lärde han sig om E-1 från Rocketdynes George Sutton. E-1 var överlägset den mest kraftfulla motorn som kunde vara tillgänglig inom den tidsram som ARPA krävde. Koelle valde ett kluster av fyra E-1:or som grunden för en ny booster som de kallade "Juno V". "Juno" var filtnamnet som laget använde för att hänvisa till bärraketer, även om tidigare exempel alla hade anpassats från missiler.

För att påskynda utvecklingen av Juno V fästes motorerna till en enda tryckplatta och tillförde drivmedel från ett kluster av tankar som tagits från de befintliga missilflygplanen Jupiter och Redstone . Designen kallades skämtsamt "klustrets sista ställning". Senare samma år började teamet hänvisa till designen som "Saturnus", för "den efter Jupiter", Jupiter är ABMA:s senaste framgångsrika raketdesign. Namnet fastnade och blev officiellt i början av 1959.

Efter uppskjutningen av Sputnik den 4 oktober 1957 var USA i panik över hur man snabbt skulle hinna ikapp sovjeterna i vad som såg ut att vara ett " rymdlopp ". En idé fick snabbt valuta - bildandet av en civil rymdorganisation som skulle utvecklas till NASA . Armén hade redan tappat intresset för utvecklingen av Saturnus på grund av bristande uppdragskrav och hade gått med på att överlämna ABMA-teamet till NASA den 1 juli 1960.

I juli 1958 fick von Braun besök av Dick Canright och Bob Young från ARPA, som informerade von Braun om att de fortfarande hade 10 miljoner dollar kvar i sin budget att spendera innan ABMA överlämnades till NASA. von Braun kallade in Koelle, som presenterade en 1/10-modell av Juno V, fortfarande utrustad med E-1-motorn. Canright och Young noterade att motorn inte skulle vara klar i tid för överlämnandet och frågade om raketen kunde byggas med en befintlig motor istället. Koelle föreslog att åtta motorer från den befintliga S-3D-serien skulle kunna användas i stället för E-1, och alla godkände.

Utvecklingen av Saturnus gick framåt med en något uppgraderad version av S-3D, känd som H-1 . När NASA startade processen att ta över ABMA beslutade de att projektet var värt besväret och fortsatte att finansiera dess utveckling.

Annullering

När Aerojet framgångsrikt demonstrerade LR-87 gick Titan vidare med den här motorn och det första produktionsexemplet levererades till flygvapnet 1958. Koelle övervägde att fortsätta finansiera utvecklingen av E-1 från sin budget men beslutade sig för det. Som von Braun senare noterade var utvecklingskostnaderna för höga för vad som skulle ha gett dem en liten prestandaökning, särskilt när F-1 kunde ersätta alla E-1 för en ännu större fördel. Rocketdyne begärde att flygvapnet skulle släppa sitt intresse för E-1, vilket de gjorde, och utvecklingen av motorn avslutades.

Beskrivning

E-1 var en enkammarmotor för flytande bränsle som brände RP-1 (raffinerad fotogen liknande flygbränsle) och flytande syre . Turbopumpar drevs av en gasgenerator . Dragkraften var c. 380 000 lbf (1 700 kN) vid havsnivån, stigande till ca. 425 000 lbf (1 890 kN) i vakuum, vilket motsvarar en ökning av specifik impuls från 260 sekunder till 290. Hela förbränningskammaren och motorklockan kyldes regenerativt med ett system liknande S-3 och senare F-1.

Anteckningar

Bibliografi

  •   Anthony Young, "The Saturn V F-1 Engine: Powering Apollo Into History", Springer, 2008, ISBN 0387096299
  •   Roger Bilstein, "Stages to Saturn", DIANE Publishing, 1999, ISBN 0-7881-8186-6

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rocketdyne_E-1&oldid=1084022625 "