El BE-3 ( Blue Engine 3 ) es un motor de cohete LH2 / LOX desarrollado por Blue Origin . [3]
País de origen | Estados Unidos |
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Fabricante | Origen azul |
Estado | BE-3 Desarrollo completo; primera prueba de vuelo en 2015. BE-3U en prueba. |
Motor de combustible líquido | |
Propulsor | Oxígeno líquido / hidrógeno líquido |
Ciclo | BE-3: Derivación de combustión BE-3U: Ciclo expansor abierto [1] |
Actuación | |
Empuje (vac.) | BE-3U: 710 kN (160.000 lbf) [2] |
Empuje (SL) | BE-3: 490 kN (110.000 lbf) |
Utilizado en | |
BE-3: Vehículo suborbital nuevo Shepard BE-3U: Vehículo de lanzamiento orbital New Glenn (segunda etapa) |
El motor comenzó a desarrollarse a principios de la década de 2010 y completó las pruebas de aceptación a principios de 2015. El motor se está utilizando en el cohete suborbital New Shepard , cuyos vuelos de prueba comenzaron en 2015. [4] El motor estaba siendo considerado por United Launch Alliance ( ULA) para su uso en una nueva segunda etapa, la etapa avanzada criogénica evolucionada , en el vehículo de lanzamiento orbital Vulcan de ULA con primer vuelo en la década de 2020. [5] [6]
Historia
Tras la adquisición de Aerojet de Pratt & Whitney Rocketdyne en 2012, el presidente de Blue Origin, Rob Meyerson, vio la oportunidad de llenar un vacío en la base industrial de defensa. [7] Blue Origin entró públicamente en el negocio de los motores de cohetes líquidos asociándose con ULA en el desarrollo del BE-4 y trabajando con otras empresas. [7] Meyerson anunció la selección de Huntsville, AL como la ubicación de la fábrica de producción de cohetes de Blue Origin en junio de 2017. [7]
El BE-3 sigue los primeros esfuerzos de desarrollo de motores de cohetes en Blue Origin en la década de 2000. El primer motor de Blue Origin fue un "motor simple de un solo propulsor" llamado Blue Engine-1 ( BE-1 ) que usaba propulsor de peróxido y generaba solo 8,9 kN (2000 lbf) de empuje , y el segundo, el Blue Engine-2 ( BE-2 ) que era un motor bipropelente que usaba queroseno y peróxido, produciendo 140 kN (31,000 lbf) de empuje. [8]
En enero de 2013, la compañía anunció el desarrollo del Blue Engine-3 BE-3 , un nuevo motor criogénico de hidrógeno líquido / oxígeno líquido (LH2 / LOX) . El motor fue anunciado originalmente para producir 440 kN (100,000 lbf) de empuje, con las pruebas iniciales de la cámara de empuje planeadas para mediados de febrero de 2013 en la NASA Stennis. [9] Las pruebas de la cámara de empuje se realizaron en algún momento de 2013. [10]
El BE-3 se probó con éxito a finales de 2013 en una combustión suborbital simulada de duración completa, con fases de inercia y reencendido del motor, "demostrando aceleración profunda, máxima potencia, larga duración y reinicio confiable, todo en una sola secuencia de prueba". [11] La NASA ha publicado un video de la prueba. [10]
Para diciembre de 2013, Blue Origin actualizó las especificaciones del motor después de las pruebas del motor realizadas en bancos de pruebas a nivel del suelo, cerca del nivel del mar. Esto demostró que el motor podía producir 490 kilonewtons (110.000 lbf) de empuje a plena potencia, y podía reducir con éxito hasta 110 kilonewtons (25.000 lbf) para su uso en aterrizajes verticales controlados si fuera necesario para ese propósito en vehículos de lanzamiento particulares. [11] Las especificaciones finales del motor, publicadas en abril de 2015 después de la fase de prueba completa , incluían un empuje mínimo de 89 kilonewtons (20,000 lbf), una capacidad de estrangulamiento aún mayor en un 20 por ciento que las cifras preliminares, mientras se mantenía la potencia total lanzada anteriormente especificación de empuje. [12]
A diciembre de 2013[actualizar], el motor había "demostrado más de 160 arranques y 9.100 segundos (152 min) de operación en las instalaciones de prueba de Blue Origin cerca de Van Horn, Texas". [11] [13] Las pruebas adicionales del BE-3 se completaron en 2014, con el motor "simulando un ciclo de trabajo de misión suborbital de refuerzo de subescala ". [14] La prueba del motor en el banco de pruebas se completó en abril de 2015, con más de 450 encendidos y un tiempo de prueba acumulativo de más de 500 minutos. Blue Origin declaró que realizaría el primer vuelo de prueba de su vehículo New Shepard a finales de 2015. [12]
En el evento, Blue Origin hizo la primera prueba de vuelo del motor en el vehículo suborbital New Shepard antes de que terminara el mes, volando un perfil de impulso a 93.500 metros (307.000 pies) de altitud el 29 de abril de 2015. [15]
A abril de 2015[actualizar], United Launch Alliance (ULA) está considerando el BE-3 para su uso en una nueva segunda etapa , la etapa avanzada criogénica evolucionada (ACES), que es, a partir de abril de 2015[actualizar], planeado para convertirse en la etapa superior principal para el vehículo de lanzamiento orbital Vulcan de ULA en la década de 2020. Está previsto que el Vulcan comience vuelos orbitales en 2019 con una etapa superior Centaur existente, y está considerando tres motores de varios fabricantes para la etapa ACES que supuestamente comenzaría a volar en 2023, y la selección se espera antes de 2019. [5]
Si bien el desarrollo de una versión del motor a nivel del mar se completó y calificó completamente a principios de 2015, Blue Origin dijo entonces que tenían la intención de desarrollar una versión de vacío del motor para operar en el espacio. [dieciséis]
En enero de 2016, la Fuerza Aérea de EE. UU. Proporcionó fondos de desarrollo parcial a Orbital ATK para desarrollar una boquilla extensible para el Blue Origin BE-3U. [17] [18]
Diseño del motor
El BE-3 utiliza un diseño de motor alimentado por bomba , con un ciclo de derivación de combustión para tomar una pequeña cantidad de gases de combustión de la cámara de combustión principal para alimentar las turbobombas del motor . [14] [13]
BE-3U
Para el vehículo de lanzamiento orbital de Blue Origin, New Glenn, Blue ha desarrollado una variante de ciclo expansor abierto del BE-3, el BE-3U , para su uso en etapas superiores. Dos de estos motores se utilizarán para impulsar la segunda etapa de New Glenn. [19]
En noviembre de 2015, se proyectó que el motor tendría un empuje de vacío de 670 kilonewtons (150.000 lbf). [20] El desarrollo de la boquilla extensible para BE-3U había comenzado a principios de 2016. [17] En agosto de 2018, el desarrollo del motor BE-3U había avanzado, se habían construido los motores de prueba y se habían acumulado más de 700 segundos de tiempo de prueba , lo que confirma los supuestos de rendimiento. en el diseño. [19] En febrero de 2019, Blue Origin actualizó el empuje de BE-3U utilizado en New Glenn a 710 kilonewtons (160,000 lbf). [2]
Especificaciones técnicas
El rendimiento de la versión a nivel del mar del BE-3 incluye:
- Empuje: 490 kilonewtons (110,000 lbf) a plena potencia [13] [4]
- Capacidad de reducción del acelerador : 89 kilonewtons (20.000 lbf) [12]
Ver también
- BE-4
- Comparación de motores de cohetes orbitales
Referencias
- ^ "Haciendo historia" . Origen azul . Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
- ^ a b "BE-3" . Origen azul . Consultado el 17 de febrero de 2019 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Alan Boyle (17 de septiembre de 2014). "Bezos vs. Musk: Blue Origin y ULA encienden el calor en Rocket Battle" . NBC News .
- ^ a b Foust, Jeff (13 de abril de 2015). "Los planes suborbitales de Blue Origin finalmente están listos para el vuelo" . Consultado el 19 de abril de 2015 .
Recientemente completamos las pruebas de aceptación, lo que significa que aceptamos el motor para vuelo suborbital en nuestro vehículo New Shepard, [el final de un] programa de desarrollo muy, muy largo [de] 450 disparos de prueba del motor y un tiempo de ejecución acumulativo de más de 500 minutos. La finalización de esas pruebas prepara el escenario para que Blue Origin comience los vuelos de prueba del vehículo a finales de este año en sus instalaciones en el oeste de Texas [donde] esperan una serie de pruebas de vuelo con este vehículo ... volando en modo autónomo ... Esperamos una serie de docenas de vuelos sobre la extensión del programa de prueba [que tarda] un par de años en completarse.
- ^ a b Gruss, Mike (13 de abril de 2015). "Cohete Vulcan de ULA para ser implementado en etapas" . SpaceNews . Consultado el 18 de abril de 2015 .
- ^ "ULA elige un motor para su cohete de próxima generación, pero no el principal" . The Verge . Consultado el 10 de junio de 2018 .
- ^ a b c "Un primer vistazo" .
- ^ "Tecnología de origen azul" . Origen azul . Archivado desde el original el 10 de enero de 2018 . Consultado el 25 de octubre de 2016 .
- ^ "Actualizaciones sobre desarrollo de tripulaciones comerciales" . NewSpace Journal . 2013-01-17 . Consultado el 21 de enero de 2013 .
- ^ a b Messier, Doug (3 de diciembre de 2013). "Video de prueba del motor Blue Origin" . Arco parabólico . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ a b c Messier, Doug (3 de diciembre de 2013). "Blue Origin prueba un nuevo motor en el perfil de misión suborbital simulado" . Arco parabólico . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ a b c Foust, Jeff (7 de abril de 2015). "Blue Origin completa el motor BE-3 mientras continúa el trabajo de BE-4" . Noticias espaciales . Consultado el 8 de abril de 2015 .
- ^ a b c Blue Origin prueba un motor nuevo , Semana de la aviación , Guy Norris, 09/12/2013, consultado el 16 de septiembre de 2014.
- ^ a b Messier, Doug (14 de noviembre de 2014). "Informe de estado de desarrollo de la tripulación comercial de Blue Origin" . Arco parabólico . Consultado el 24 de diciembre de 2014 .
- ^ Foust, Jeff (30 de abril de 2015). "El nuevo vehículo Shepard de Blue Origin hace su primer vuelo de prueba" . Noticias espaciales . Consultado el 1 de mayo de 2015 .
- ^ "Nuestro enfoque de la tecnología" . Origen azul . Origen azul. Archivado desde el original el 10 de enero de 2018 . Consultado el 1 de mayo de 2015 .
El motor BE-3 está volando. El motor que impulsa el vehículo suborbital New Shepard hoy se actualizará con una boquilla más grande para operar en el vacío del espacio orbital.
- ^ a b "ATK orbital, SpaceX gana contratos de propulsión de la fuerza aérea" . SpaceNews . 13 de enero de 2016 . Consultado el 1 de marzo de 2016 .
Específicamente, Orbital ATK combinará el dinero de la Fuerza Aérea con al menos $ 31 millones, y hasta $ 124 millones, propios para desarrollar [..., incluida] una boquilla extensible para el motor de etapa superior BE-3U de Blue Origin. Blue Origin utiliza el BE-3 para su cohete suborbital New Shepard. El BE-3 también es uno de los tres motores de etapa superior que United Launch Alliance está considerando para Vulcan, el cohete de próxima generación de la compañía de Denver. "Estamos orgullosos de proporcionar la solución de etapa superior de alta energía BE-3U para el vehículo de lanzamiento de próxima generación de Orbital ATK", dijo Rob Meyerson, presidente de Blue Origin, en un correo electrónico a SpaceNews. "El BE-3U es una variante de nuestro motor BE-3 que impulsa nuestro vehículo espacial New Shepard tanto para el lanzamiento como para el aterrizaje".
- ^ "Contratos: Fuerza Aérea" . Comunicado de prensa de Contratos del Departamento de Defensa de EE. UU . 2016-01-13 . Consultado el 1 de marzo de 2016 .
- ^ a b Actualización de la prueba BE-3 , Blue Origin, 10 de agosto de 2018, consultado el 15 de agosto de 2018].
- ^ Meyerson, Rob (13 de noviembre de 2015). Keynote de ISPCS 2015 (discurso). ISPCS . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
enlaces externos
- Página web oficial