Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
J-2 читається як «Джей-2» (англ. J-2) — рідинний ракетний двигун (РРД) компанії Rocketdyne (США), виконаний за схемою відкритого генераторного циклу. На час створення був найпотужнішим двигуном, який використовував рідкі водень (LH2) і кисень (LOX) як компоненти палива. Пізніше він був відсунутий з цієї позиції двигунами , і RS-68. У стандартній конфігурації двигун призначений для використання в вакуумі, тобто на верхніх щаблях ракет-носіїв (РН). Відмінною особливістю J-2 на час створення була можливість його повторного включення, що застосовувалося на третьому щаблі (S-IVB) місячної ракети Сатурн-5. Ця особливість двигуна дозволяла спочатку виконати завершення виведення корисного навантаження на низьку опорну орбіту (НОО), а через деякий час — виконати розгін до Місяця.
| J-2 | |
 | |
| Маса | 1578,5 кг[1], 1578,5 кг[1] і 1583,9 кг[1] |
|---|---|
| Країна походження |  США |
| Виробник | Компанія «Рокетдайн»[1] |
| Розробник | Компанія «Рокетдайн» і Центр космічних польотів імені Маршалла |
| Висота | 3,38 м[1] |
| Діаметр | 2,07 м[1] |
| Джерело енергії | рідкий кисень[1] і Рідкий водень[1] |
| Максимальна тяга | 890 000 ньютон[1], 1 001 000 ньютон[1] і 1 020 000 ньютон[1] |
| Specific impulse by weight | 418 s[1], 419 s[1] і 421 s[1] |
 J-2 у Вікісховищі | |
Своє перше застосування РРД J-2 знайшов на другому ступені РН Сатурн-1Б. Пізніше був важливою частиною програми НАСА «Аполлон» — п'ять двигунів використовувалися на другому ступені РН Сатурн V ((S-II)) і один двигун використовувався на третьому ступені ((S-IVB)). Також, були пропозиції щодо його використання в проєкті надважкого марсіанського РН з передбачуваної вантажопідйомністю на низьку опорну орбіту (НГО) до 300 т. На 2009 рік модифікований варіант РРД J-2 планувалося використовувати на других ступенях РН Арес I і Арес V програми НАСА «Сузір'я». Планується використовувати для другого ступеня SLS.
Модифікації
Через те, що РРД J-2 був розроблений на початку 1960-х років і при цьому відрізнявся високою надійністю, у великій кількості вироблялися різні модифікації первісної версії двигуна, які велися в рамках різних космічних програм.
J-2S
Експериментальна програма збільшення ефективності РРД J-2 з назвою J-2X, яку не слід плутати з більш пізнім варіантом XXI століття з тим же ім'ям, була розпочата в середині 1960-х років. Основною відмінністю модифікованої версії було введення плівкового охолодження основної камери згоряння (КЗ) з додаванням щілиподібної смуги і відмова від камери попереднього згоряння газогенератора. Таким чином схема роботи двигуна була змінена з відкритого генераторного циклу на модифікований відкритий цикл з фазовим переходом. На додаток до зменшення кількості деталей, це дозволило позбутися проблеми синхронізації роботи двох камер згоряння.
Додаткові зміни включали в себе зміни в систему дроселювання для більшої гнучкості при експлуатації, що зажадало також внесення змін до системи подачі палива для відповідної зміни складу суміші при різних умовах тиску в камері згоряння. Також було додано «сплячий режим» (англ. Idle Mode), який виробляв невелику тягу і міг бути використаний для маневрування на орбіті, а також для впорядкування палива і окислювача в баках перед переходом в режим основної тяги. Кінцевими характеристиками двигуна стали збільшений — в порівнянні з базовою моделлю — питомий імпульс до 436 сек і зменшена маса до 1467 кг.
В ході розробки модифікації двигуна Rocketdyne було створено шість доводочних двигунів J-2S. Ці вироби багато разів проходили вогневі випробування в період з 1965 по 1972 роки із загальним напрацюванням 30 858 секунд. У 1972 році, коли стало зрозуміло, що подальші замовлення на РН Сатурн V не надійдуть, була закінчена програма випробувань. НАСА планувала використати цю модифікацію двигуна в різних програмах і навіть протягом деякого часу передбачалося, що зв'язка з п'яти J-2S повинна бути встановлена на Спейс Шаттли, але ці початкові проєкти не були реалізовані і вибір був зупинений на новому РРД , який використовує схему закритого циклу.
J-2T
Під час роботи над РРД J-2S, НАСА також фінансувало розробки з використанням турбомашини і інших систем двигуна для створення нового клиноповітряного сопла. Це повинно було збільшити ефективність двигуна, особливо в разі використання цієї модифікації на другому ступені РН Сатурн V (S-II), яка деяку частину роботи виконувала в атмосфері, а не в вакуумі. Основна відмінність цього двигуна від базової моделі J-2S, складалася у використанні торидальної або кільцевої камери згоряння, яка забезпечувала можливість використання центрального клина. Були створені дві модифікації цього двигуна: перша, J-2T-200k, з тягою 90,8 тс (890 кН), яка дозволяла його використання на (S-II) і (S-IVB); друга, J-2T-250k, з тягою 113,4 тс (1112 кН). При цьому в назві кожного з двигунів в правій частині вказується їх тяга в розмірності фунт-сила.
Так само як і у випадку з J-2S, роботи над J-2T проходили разом з тривалою серією вогневих випробувань пробних двигунів на стендах, але подальший розвиток зупинилося після завершення програми НАСА «Аполлон».
XRS-2200 і RS-2200
Тридцятьма роками пізніше, модифікований РРД J-2S був знову використаний і на цей раз в проєкті космоплану НАСА X-33. В даному випадку трохи модифікований J-2S без сопла використовувався в ряді інших таких самих J-2S для створення плоского клиноповітряного двигуна. Експериментальні моделі мали назву XRS-2200. В ході проєкту X-33 були побудовані три двигуни XRS-2200, які пройшли програму випробувань в Космічному центрі ім. Стенніса НАСА.
Випробування одного двигуна були успішними, але програма була зупинена до завершення будівництва випробувального стенду для другого двигуна. РРД XRS-2200 на рівні моря виробляє тягу 92,7 тс (909,3 кН) і володіє питомим імпульсом 339 с, у вакуумі тяга становить 120,8 тс (1,2 МН), питомий імпульс — 436,5 с. Після подальшого розвитку і програми випробувань, проєкт був відхилений через невирішеність проблем з композитними паливними баками X-33.
Масштабованість двигуна з плоским кліноповітряним соплом була використана при створенні більшого варіанту РРД RS-2200, який був призначений для одноступеневого космоплана (Lockheed Martin). У своєму останньому варіанті, сім RS-2200, кожен з тягою 245,8 тс (2,4 МН), повинні були доставляти «Венчур Стар» на НОО. Розвиток цього проєкту було формально припинено на початку 2001 року, коли програма X-33 не отримала фінансування в рамках програми . У Lockheed Martin було прийнято рішення не продовжувати розвиток «Венчур Стар» без фінансової підтримки НАСА.
J-2X
Нова версія двигуна, названа J-2X, знаходиться в розробці в рамках розвитку програми НАСА «Сузір'я» і пілотованого капсульного КА «Оріон», який повинен був замінити космічний човник після 2010 року. Спочатку передбачалося використовувати два J-2X на розгінному ступені місячного модуля (англ. Earth Departure Stage, EDS), кожен з тягою 133,4 тс (1,3 МН).
Відмова від використання більш досконалого двигуна РРД , який використовується на човнику, був обґрунтований дорожнечею модернізації цього двигуна із стартуючого на Землі двигуна на двигун що запускаєтиметься в польоті. Також приймалися до уваги необхідність випробувань RS-24 перед польотами і дорожнеча їх виробництва. З цих причин, 18 лютого 2006 року НАСА зупинило свій вибір на J-2X і для другого ступеня пілотованої РН Арес I з КА «Оріон». Така схема повинна дозволити провести випробування РН Арес I в 2010 році, провести перший запуск КА «Оріон» в 2014 році, а використання одного двигуна на двох ракетах має здешевити підтримку інфраструктури в рамках програми «сузір'я».
Проводити роботи з модернізації доручено Rocketdyne в рамках контракту загальною вартістю 1,2 млрд дол. Перші будівельні роботи на випробувальних стендах для J-2X були розпочаті НАСА в Космічному центрі ім. Стенніса 23 серпня 2007 року. У період 2007—2008 роках було проведено дев'ять випробувань двигунів J-2X.
Основною метою модифікації J-2X в рамках «Сузір'я» є спрощення та здешевлення виробництва в порівнянні з базовою моделлю і в порівнянні з РРД RS-24. Він збереже поточну схему відкритого генераторного циклу. У порівнянні з базовою моделлю, двигун повинен буде володіти збільшеним питомим імпульсом до 448—465 сек, тягою 133,4 тс (1,3 МН) і масою 2477 кг.
Галерея
-
![image]()
J-2 на (S-IVB). -
![image]()
J-2 під час тестування. -
![image]()
Випробування газового генератора J-2X. -
![image]()
Холодне випробування сопла для програми J2X.
Примітки
- https://images.nasa.gov/details-9801770
- Press release preview. ???. ???. Архів оригіналу за 1 квітня 2012. Процитовано 28 января 2008.
- NASA’s Stennis Space Center Marks New Chapter in Space Exploration. NASA. ???. Архів оригіналу за 1 квітня 2012. Процитовано ???.
- NASA Successfully Completes First Series of Ares Engine Tests. NASA. 8 мая 2008. Архів оригіналу за 1 квітня 2012. Процитовано ???.
- Рокетдайн: J-2X [ 20 травня 2009 у Wayback Machine.] [недоступне посилання — історія]
Література
- Robert E. Bilstein. Stages to Saturn: a technological history of the Apollo/Saturn launch vehicles. — Gainesville : University of Florida Press, 2003. — .
Посилання
- J-2 [ 15 листопада 2011 у Wayback Machine.] Encyclopedia Astronautica
- J-2S [ 17 квітня 2009 у Wayback Machine.] Encyclopedia Astronautica
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
J 2 chitayetsya yak Dzhej 2 angl J 2 ridinnij raketnij dvigun RRD kompaniyi Rocketdyne SShA vikonanij za shemoyu vidkritogo generatornogo ciklu Na chas stvorennya buv najpotuzhnishim dvigunom yakij vikoristovuvav ridki voden LH2 i kisen LOX yak komponenti paliva Piznishe vin buv vidsunutij z ciyeyi poziciyi dvigunami i RS 68 U standartnij konfiguraciyi dvigun priznachenij dlya vikoristannya v vakuumi tobto na verhnih shablyah raket nosiyiv RN Vidminnoyu osoblivistyu J 2 na chas stvorennya bula mozhlivist jogo povtornogo vklyuchennya sho zastosovuvalosya na tretomu shabli S IVB misyachnoyi raketi Saturn 5 Cya osoblivist dviguna dozvolyala spochatku vikonati zavershennya vivedennya korisnogo navantazhennya na nizku opornu orbitu NOO a cherez deyakij chas vikonati rozgin do Misyacya J 2Masa1578 5 kg 1 1578 5 kg 1 i 1583 9 kg 1 Krayina pohodzhennya SShAVirobnikKompaniya Roketdajn 1 RozrobnikKompaniya Roketdajn i Centr kosmichnih polotiv imeni MarshallaVisota3 38 m 1 Diametr2 07 m 1 Dzherelo energiyiridkij kisen 1 i Ridkij voden 1 Maksimalna tyaga890 000 nyuton 1 1 001 000 nyuton 1 i 1 020 000 nyuton 1 Specific impulse by weight418 s 1 419 s 1 i 421 s 1 J 2 u Vikishovishi Svoye pershe zastosuvannya RRD J 2 znajshov na drugomu stupeni RN Saturn 1B Piznishe buv vazhlivoyu chastinoyu programi NASA Apollon p yat dviguniv vikoristovuvalisya na drugomu stupeni RN Saturn V S II i odin dvigun vikoristovuvavsya na tretomu stupeni S IVB Takozh buli propoziciyi shodo jogo vikoristannya v proyekti nadvazhkogo marsianskogo RN z peredbachuvanoyi vantazhopidjomnistyu na nizku opornu orbitu NGO do 300 t Na 2009 rik modifikovanij variant RRD J 2 planuvalosya vikoristovuvati na drugih stupenyah RN Ares I i Ares V programi NASA Suzir ya Planuyetsya vikoristovuvati dlya drugogo stupenya SLS ModifikaciyiCherez te sho RRD J 2 buv rozroblenij na pochatku 1960 h rokiv i pri comu vidriznyavsya visokoyu nadijnistyu u velikij kilkosti viroblyalisya rizni modifikaciyi pervisnoyi versiyi dviguna yaki velisya v ramkah riznih kosmichnih program J 2S Drugij stupin RN Saturn V iz p yatma dvigunami J 2 Eksperimentalna programa zbilshennya efektivnosti RRD J 2 z nazvoyu J 2X yaku ne slid plutati z bilsh piznim variantom XXI stolittya z tim zhe im yam bula rozpochata v seredini 1960 h rokiv Osnovnoyu vidminnistyu modifikovanoyi versiyi bulo vvedennya plivkovogo oholodzhennya osnovnoyi kameri zgoryannya KZ z dodavannyam shilipodibnoyi smugi i vidmova vid kameri poperednogo zgoryannya gazogeneratora Takim chinom shema roboti dviguna bula zminena z vidkritogo generatornogo ciklu na modifikovanij vidkritij cikl z fazovim perehodom Na dodatok do zmenshennya kilkosti detalej ce dozvolilo pozbutisya problemi sinhronizaciyi roboti dvoh kamer zgoryannya Dodatkovi zmini vklyuchali v sebe zmini v sistemu droselyuvannya dlya bilshoyi gnuchkosti pri ekspluataciyi sho zazhadalo takozh vnesennya zmin do sistemi podachi paliva dlya vidpovidnoyi zmini skladu sumishi pri riznih umovah tisku v kameri zgoryannya Takozh bulo dodano splyachij rezhim angl Idle Mode yakij viroblyav neveliku tyagu i mig buti vikoristanij dlya manevruvannya na orbiti a takozh dlya vporyadkuvannya paliva i okislyuvacha v bakah pered perehodom v rezhim osnovnoyi tyagi Kincevimi harakteristikami dviguna stali zbilshenij v porivnyanni z bazovoyu modellyu pitomij impuls do 436 sek i zmenshena masa do 1467 kg V hodi rozrobki modifikaciyi dviguna Rocketdyne bulo stvoreno shist dovodochnih dviguniv J 2S Ci virobi bagato raziv prohodili vognevi viprobuvannya v period z 1965 po 1972 roki iz zagalnim napracyuvannyam 30 858 sekund U 1972 roci koli stalo zrozumilo sho podalshi zamovlennya na RN Saturn V ne nadijdut bula zakinchena programa viprobuvan NASA planuvala vikoristati cyu modifikaciyu dviguna v riznih programah i navit protyagom deyakogo chasu peredbachalosya sho zv yazka z p yati J 2S povinna buti vstanovlena na Spejs Shattli ale ci pochatkovi proyekti ne buli realizovani i vibir buv zupinenij na novomu RRD yakij vikoristovuye shemu zakritogo ciklu J 2T Pid chas roboti nad RRD J 2S NASA takozh finansuvalo rozrobki z vikoristannyam turbomashini i inshih sistem dviguna dlya stvorennya novogo klinopovitryanogo sopla Ce povinno bulo zbilshiti efektivnist dviguna osoblivo v razi vikoristannya ciyeyi modifikaciyi na drugomu stupeni RN Saturn V S II yaka deyaku chastinu roboti vikonuvala v atmosferi a ne v vakuumi Osnovna vidminnist cogo dviguna vid bazovoyi modeli J 2S skladalasya u vikoristanni toridalnoyi abo kilcevoyi kameri zgoryannya yaka zabezpechuvala mozhlivist vikoristannya centralnogo klina Buli stvoreni dvi modifikaciyi cogo dviguna persha J 2T 200k z tyagoyu 90 8 ts 890 kN yaka dozvolyala jogo vikoristannya na S II i S IVB druga J 2T 250k z tyagoyu 113 4 ts 1112 kN Pri comu v nazvi kozhnogo z dviguniv v pravij chastini vkazuyetsya yih tyaga v rozmirnosti funt sila Tak samo yak i u vipadku z J 2S roboti nad J 2T prohodili razom z trivaloyu seriyeyu vognevih viprobuvan probnih dviguniv na stendah ale podalshij rozvitok zupinilosya pislya zavershennya programi NASA Apollon XRS 2200 i RS 2200 Vognevi viprobuvannya ploskogo klinopovitryanogonogo dviguna XRS 2200 za programoyu X 33 Tridcyatma rokami piznishe modifikovanij RRD J 2S buv znovu vikoristanij i na cej raz v proyekti kosmoplanu NASA X 33 V danomu vipadku trohi modifikovanij J 2S bez sopla vikoristovuvavsya v ryadi inshih takih samih J 2S dlya stvorennya ploskogo klinopovitryanogo dviguna Eksperimentalni modeli mali nazvu XRS 2200 V hodi proyektu X 33 buli pobudovani tri dviguni XRS 2200 yaki projshli programu viprobuvan v Kosmichnomu centri im Stennisa NASA Viprobuvannya odnogo dviguna buli uspishnimi ale programa bula zupinena do zavershennya budivnictva viprobuvalnogo stendu dlya drugogo dviguna RRD XRS 2200 na rivni morya viroblyaye tyagu 92 7 ts 909 3 kN i volodiye pitomim impulsom 339 s u vakuumi tyaga stanovit 120 8 ts 1 2 MN pitomij impuls 436 5 s Pislya podalshogo rozvitku i programi viprobuvan proyekt buv vidhilenij cherez nevirishenist problem z kompozitnimi palivnimi bakami X 33 Masshtabovanist dviguna z ploskim klinopovitryanim soplom bula vikoristana pri stvorenni bilshogo variantu RRD RS 2200 yakij buv priznachenij dlya odnostupenevogo kosmoplana Lockheed Martin U svoyemu ostannomu varianti sim RS 2200 kozhen z tyagoyu 245 8 ts 2 4 MN povinni buli dostavlyati Venchur Star na NOO Rozvitok cogo proyektu bulo formalno pripineno na pochatku 2001 roku koli programa X 33 ne otrimala finansuvannya v ramkah programi U Lockheed Martin bulo prijnyato rishennya ne prodovzhuvati rozvitok Venchur Star bez finansovoyi pidtrimki NASA J 2X Ilyustraciya RRD J 2X iz vityagnutoyu soplovoyu nasadkoyuDvigun J 2 v muzeyi Nova versiya dviguna nazvana J 2X znahoditsya v rozrobci v ramkah rozvitku programi NASA Suzir ya i pilotovanogo kapsulnogo KA Orion yakij povinen buv zaminiti kosmichnij chovnik pislya 2010 roku Spochatku peredbachalosya vikoristovuvati dva J 2X na rozginnomu stupeni misyachnogo modulya angl Earth Departure Stage EDS kozhen z tyagoyu 133 4 ts 1 3 MN Vidmova vid vikoristannya bilsh doskonalogo dviguna RRD yakij vikoristovuyetsya na chovniku buv obgruntovanij dorozhnecheyu modernizaciyi cogo dviguna iz startuyuchogo na Zemli dviguna na dvigun sho zapuskayetimetsya v poloti Takozh prijmalisya do uvagi neobhidnist viprobuvan RS 24 pered polotami i dorozhnecha yih virobnictva Z cih prichin 18 lyutogo 2006 roku NASA zupinilo svij vibir na J 2X i dlya drugogo stupenya pilotovanoyi RN Ares I z KA Orion Taka shema povinna dozvoliti provesti viprobuvannya RN Ares I v 2010 roci provesti pershij zapusk KA Orion v 2014 roci a vikoristannya odnogo dviguna na dvoh raketah maye zdesheviti pidtrimku infrastrukturi v ramkah programi suzir ya Provoditi roboti z modernizaciyi dorucheno Rocketdyne v ramkah kontraktu zagalnoyu vartistyu 1 2 mlrd dol Pershi budivelni roboti na viprobuvalnih stendah dlya J 2X buli rozpochati NASA v Kosmichnomu centri im Stennisa 23 serpnya 2007 roku U period 2007 2008 rokah bulo provedeno dev yat viprobuvan dviguniv J 2X Osnovnoyu metoyu modifikaciyi J 2X v ramkah Suzir ya ye sproshennya ta zdeshevlennya virobnictva v porivnyanni z bazovoyu modellyu i v porivnyanni z RRD RS 24 Vin zberezhe potochnu shemu vidkritogo generatornogo ciklu U porivnyanni z bazovoyu modellyu dvigun povinen bude voloditi zbilshenim pitomim impulsom do 448 465 sek tyagoyu 133 4 ts 1 3 MN i masoyu 2477 kg GalereyaJ 2 na S IVB J 2 pid chas testuvannya Viprobuvannya gazovogo generatora J 2X Holodne viprobuvannya sopla dlya programi J2X Primitkihttps images nasa gov details 9801770 Press release preview Arhiv originalu za 1 kvitnya 2012 Procitovano 28 yanvarya 2008 NASA s Stennis Space Center Marks New Chapter in Space Exploration NASA Arhiv originalu za 1 kvitnya 2012 Procitovano NASA Successfully Completes First Series of Ares Engine Tests NASA 8 maya 2008 Arhiv originalu za 1 kvitnya 2012 Procitovano Roketdajn J 2X 20 travnya 2009 u Wayback Machine nedostupne posilannya istoriya LiteraturaRobert E Bilstein Stages to Saturn a technological history of the Apollo Saturn launch vehicles Gainesville University of Florida Press 2003 ISBN 0 8130 2691 1 PosilannyaJ 2 15 listopada 2011 u Wayback Machine Encyclopedia Astronautica J 2S 17 kvitnya 2009 u Wayback Machine Encyclopedia Astronautica