El motor de grafito-epoxi ( GEM ) es una serie de propulsores de cohetes sólidos alimentados por polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB) desarrollado en la década de 1980 y utilizado desde 1990 hasta la actualidad. GEM es producido actualmente por Northrop Grumman Innovation Systems con una carcasa de polímero reforzado con fibra de carbono . [1]
Fabricante | Sistemas de innovación Alliant Techsystems Orbital ATK Northrop Grumman |
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País de origen | Estados Unidos |
Usado en | Delta II , Delta III , Delta IV , Atlas V , Vulcan (futuro) |
Historial de lanzamiento | |
Estado | Activo |
Impulsores de la serie GEM se utilizaron previamente en el Delta II , Delta III , Delta IV y Atlas V vehículos de lanzamiento . Está previsto que el GEM-63XL vuele en la primera etapa de Vulcan y en 2021.
Variantes activas
GEM-63
El GEM-63 se está desarrollando como un reemplazo directo del propulsor Aerojet Rocketdyne AJ-60A utilizado en el Atlas V. El Atlas V comenzó a volar el GEM-63 en 2020 con el lanzamiento del NROL-101.
GEM-63XL
El GEM-63XL es aproximadamente 5 pies más largo que el GEM-63 regular y se usará en el vehículo de lanzamiento Vulcan a partir de 2021. [2] [3]
GEM-63XL ofrece un mayor rendimiento a casi la mitad del costo de los amplificadores AJ-60A que se utilizan actualmente en el Atlas V. [4]
Comparación de versiones
Nombre | Solicitud | Largo | Diámetro | Masa | Empuje | Impulso específico | Quemar tiempo | Propulsor | |
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Bruto | Propulsor | ||||||||
GEM-40 | Delta II | 12,96 m (510 pulgadas) | 1.016 m (40.0 pulgadas) | 13.005 kg (28.671 libras) | 11,767 kg (25,942 libras) | 499 kN (112.200 libras · pie) | 245 s (SL) 283 s (aire iluminado) [5] | 63 s | HTPB , Al / AP |
GEM-46 | Delta III , Delta II | 14,70 m (579 pulgadas) | 1,1684 m (46,00 pulgadas) | 19.140 kg (42.196 libras) | 16.860 kg (37.180 libras) | 601 kN (135.200 librasf) | 242 s (SL) 284 s (aire iluminado) [6] | 77 s | HTPB , Al / AP |
GEM-60 | Delta IV M + | 13,2 m (518 pulgadas) | 1,5 m (60 pulgadas) | 33,638 kg (74,158 libras) | 29,697 kg (65,471 libras) | 879 kN (197.500 libras) | 245 s (SL) | 91 s | HTPB , Al / AP |
GEM-63 [7] [8] | Atlas V | 20,1 m (792 pulgadas) | 1,6 m (63 pulgadas) | 49,300 kg (108,600 libras) | 44.200 kg (97.500 libras) | 1,663 kN (373,800 lbf) | 279 s (SL) [9] | 94 s | HTPB , Al / AP |
GEM-63XL [7] [8] | Vulcano | 22,0 m (865 pulgadas) | 1,6 m (63 pulgadas) | 53.400 kg (117.700 libras) | 48.000 kg (105.800 libras) | 2.026 kN (455.400 libras · pie) | 280 s (SL) [10] | 84 s | HTPB , Al / AP |
Variantes retiradas
GEM-40
El GEM-40 es un SRM de 40 pulgadas de diámetro (1,000 mm) usado en Delta II a partir de 1990. El uso de materiales compuestos permitió carcasas de refuerzo más livianas que las carcasas de acero de los SRM Castor 4 que reemplazaron. [11] El primer vuelo de un GEM-40 ocurrió en 1990 en un Delta II 7925. [12] Los vehículos Delta II pueden usar tres, cuatro o nueve GEM-40. Cuando se usan tres o cuatro propulsores, todos los GEM-40 se encienden en el suelo, mientras que en los Delta II que usan nueve propulsores, seis se encienden en el suelo y los tres restantes se encienden en el aire cuando los seis primeros se queman. [13]
Fracasos
El 5 de agosto de 1995, un GEM-40 iluminado desde el aire no pudo separarse de un Delta II 7925 que transportaba Koreasat 1 . El exceso de masa del propulsor hizo que el satélite alcanzara una órbita de transferencia más baja de la prevista, que pudo compensar mediante el uso de propulsor a bordo. [14]
El 17 de enero de 1997, un Delta II (Delta 241) explotó debido a una falla catastrófica en un GEM-40. La falla activó la función de autodestrucción del vehículo de lanzamiento 13 segundos después del encendido. Una investigación de la Fuerza Aérea determinó que la carcasa del motor se había dañado antes del lanzamiento, lo que provocó que la carcasa se abriera poco después de la ignición. [14]
GEM-46
El GEM-46 era un motor sólido alargado de 46 pulgadas de diámetro (1200 mm) desarrollado originalmente para Delta III . Esta variante de motor sólido también incluía control vectorial de empuje (TVC) para ayudar a dirigir el vehículo. Después de la descontinuación del Delta III, los motores GEM-46 (sin TVC) [13] se utilizaron en el Delta II para crear el Delta II Heavy, que solo podía lanzarse desde una plataforma modificada en Cabo Cañaveral. [15] Tanto Delta III como Delta II-Heavy utilizaron nueve GEM-46, seis encendidos en el suelo y tres encendidos en el aire. [16] [17]
GEM-60
El GEM-60 era un motor sólido de 60 pulgadas de diámetro (1.500 mm) utilizado en la familia de vehículos de lanzamiento Delta IV , disponible con y sin control de vector de empuje. [13] Un Delta IV Medium + puede utilizar dos o cuatro GEM-60, [18] y se retiró después del lanzamiento de un satélite GPS-III que se lanzó el 22 de agosto de 2019. [19]
Ver también
- Cohete sólido
- Propulsión de naves espaciales
- Recipiente a presión envuelto en material compuesto
Referencias
- ^ "Capacidades de Northrop Grumman GEM" . Northrop Grumman .
- ^ "Orbital ATK supera a Aerojet" . Consultado el 23 de septiembre de 2015 .
- ^ Tory Bruno [@torybruno] (3 de abril de 2018). "Aproximadamente 5 pies (eXtra Long)" (Tweet) - a través de Twitter .
- ^ Tory Bruno [@torybruno] (3 de abril de 2018). "Mayor rendimiento. Aproximadamente la mitad del costo" (Tweet) - a través de Twitter .
- ^ "GEM 40" . Astronautix.com . Archivado desde el original el 10 de enero de 2017 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ "GEM 46" . Astronautix.com . Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ a b "Hoja de datos de GEM 63 / GEM 63XL" (PDF) . Northrop Grumman . 5 de abril de 2016. Archivado desde el original (PDF) el 18 de septiembre de 2018 . Consultado el 18 de septiembre de 2018 .
- ^ a b "Desarrollo de Vulcan Centaur" (PDF) . 8 de abril de 2019. Archivado desde el original (PDF) el 25 de agosto de 2019 . Consultado el 24 de agosto de 2019 .
- ^ "Catálogo de accesorios NG" . 2020-12-10. Archivado desde el original (PDF) el 10 de diciembre de 2020.
- ^ "Catálogo de accesorios NG" . 2020-12-10. Archivado desde el original (PDF) el 10 de diciembre de 2020.
- ^ "Vehículo de lanzamiento: motores cohete sólidos" . JPL . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ "GEM 40" . Astronautix . Archivado desde el original el 10 de enero de 2017 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ a b c "Catálogo de productos ATK" (PDF) . ATK . Archivado desde el original (PDF) el 30 de julio de 2018 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ a b "Delta 2 Años Productivos" . Informe de lanzamiento espacial . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ "ULA Delta II eleva con éxito OCO-2 a la órbita" . NASASpaceflight.com . Consultado el 22 de julio de 2014 .
- ^ "Delta II 7920H-10" . Vuelo espacial 101 . Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ "Ficha técnica Delta III" . Informe de lanzamiento espacial . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ "Medio Delta IV + (4,2)" . Vuelo espacial 101 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
- ^ Ray, Justin (4 de marzo de 2015). "¿Podrían los cohetes Delta ser pronto cosa del pasado?" . Vuelo espacial ahora . Consultado el 8 de diciembre de 2016 .