Pod koniec ubiegłego miesiąca amerykańska agencja kosmiczna NASA rozpoczęła testy silnika nowej generacji, który ma umożliwić ludziom rozpoczęcie eksploracji głębokiej przestrzeni kosmicznej. Na ten rok zaplanowanych łącznie zostało 16 testów tego silnika oraz jego oprzyrządowania.
Testy silnika J-2X przeprowadzane są w ośrodku Stennis agencji NASA (Missisipi, USA) na stanowisku testowym A-2. Inżynierowie liczą, iż tegoroczna seria testów będzie równie owocna jak zeszłoroczna, pierwsza seria. Silnik J-2X ma być motorem napędowym górnego stopnia budowanej obecnie przez NASA nowej, ciężkiej rakiety SLS (Space Launch Systems).
{youtube}1TGmeQII_ss{/youtube}
Materiał ukazujący 3-miesięczne przygotowania do tegorocznych testów wersji demonstracyjnej silnika J-2X. Pierwsze odpalenie miało miejsce 26 kwietnia / Credits: youtube.com, NASAMarshallTV
{youtube}4p86jZB0E7I{/youtube}
Materiał wideo prezentujący przeprowadzenie kolejnego testu silnika, w czasie którego sprawdzono przede wszystkim procedury startowe i końcowe odpalenia jednostki. Odpalenie trwało 7 sekund, osiągnięto niecałe 83% mocy / Credits: youtube.com, wingman011111
W czasie zeszłorocznej serii testów wykorzystano pierwszy egzemplarz demonstracyjny nowego silnika. Próby ogniowe odbywały się na stanowisku testowym na poziomie morza. Tegoroczne testy będą już bardziej zaawansowane, gdyż inżynierowie symulować będą pracę silnika na dużych wysokościach, czyli w warunkach znacznie obniżonego ciśnienia atmosferycznego.
Dzięki takiej strategii testowania personel techniczny dobrze już zapoznał się z podstawowymi charakterystykami pracy silnika i procesami jakie zachodzą w czasie jego działania. W tym roku podczas prób ogniowych zebrane zostaną kolejne wartościowe dane, m.in. na temat pracy nowej dyszy, do zbudowania której wykorzystano nowsze technologie niż te, wykorzystane do skonstruowania silników promów kosmicznych.
Wykorzystywane do wynoszenia wahadłowców przez 30 lat silniki RS-25, zwane SSME (Space Shuttle Main Engines), były wyposażone w dysze chłodzone wodorem, co pozytywnie odbijało się na bilansie masy. W silnikach rakietowych temperatury gazów wylotowych są tak duże, iż bez zastosowania chłodzenia dysze uległyby natychmiastowemu zniszczeniu. W silnikach SSME wykorzystywano kriogeniczne paliwo – płynny wodór, który przepływając przez tysiące małych rurek w dyszach, odbierał ciepło. Przy okazji przyczyniało się to do polepszenia charakterystyki pracy silnika.
Dysze silników J-2X, chłodzone także wodorem, są krótsze od tych stosowanych w silnikach SSME. Ponadto przymocowane są do nich bardzo lekkie przedłużenia dysz, chłodzone pasywnie. Silnik J-2X bazuje na projekcie silnika J-2, który był motorem napędowym górnego stopnia rakiety Saturn 5. To między innymi dzięki sprawnej pracy silników J-2 Amerykanie mogli dotrzeć na Księżyc w ramach programu Apollo w latach 60 i 70-tych XX wieku. Nowy silnik odróżniać od swojego pierwowzoru będzie m.in. kompletnie przeprojektowania elektronika, zastosowanie lepszych materiałów oraz nowoczesnych technologii.
W ubiegłorocznej pierwszej rundzie testów J-2X pełną moc silnika (100%) osiągnięto podczas czwartego testu, natomiast czas odpalenia równy pełnemu okresowi pracy silnika (500 sekund) w ósmym teście, który miał miejsce 9 listopada. Łącznie przeprowadzono 10 prób ogniowych, w czasie których testowy silnik działał przez 1040 sekund.
Poza testami silnika J-2X agencja NASA prowadzi również prace nad pozostałymi elementami zespołu napędowego, m.in. generatorem gazu, turbopompami paliwa i utleniacza oraz wszystkich przewodów i zaworów, które tworzą systemy paliwowe. Ostatni test tych elementów, o łącznej długości 340 sekund, miał miejsce 10 maja na stanowisku testowym A-1 w ośrodku Stennis. Podczas symulacji weryfikowano za pomocą czujników pracę turbopomp przy różnych ich prędkościach.
Testy silnika J-2X przeprowadzane są przez agencję NASA oraz głównego producenta – firmę Pratt & Whitney Rocketdyne. Jest to pierwszy nowy silnik rakietowy na ciekły wodór i tlen od 40 lat, rozwijany z myślą o transporcie ludzi na orbitę.
Polecamy również:
- Pierwsze loty SLS bez silnika J-2X
- Ostatni test J-2X w tym roku
- Silnik J-2X – podstawowe informacje i postępy prac
(NASA)
