El J-2X es un líquido combustible de motor de cohete criogénico que estaba previsto para el uso en los cohetes Ares de la NASA 's programa Constellation , y más tarde el sistema de lanzamiento espacial . Construido en los Estados Unidos por Aerojet Rocketdyne (anteriormente, Pratt & Whitney Rocketdyne ), el J-2X quema propulsores criogénicos de hidrógeno líquido y oxígeno líquido , y cada motor produce 1.307 kN (294.000 lb f ) de empuje en vacío a un impulso específico ( Yo sp) de 448 segundos (4,39 km / s). [2] La masa del motor es de aproximadamente 2.470 kg (5.450 Lb), significativamente más pesado que sus predecesores. [2]
País de origen | Estados Unidos |
---|---|
Fabricante | Aerojet Rocketdyne |
Solicitud | Motor de etapa superior |
L / V asociado | Sistema de lanzamiento espacial Block II ( EDS ) |
Predecesor | J-2 |
Estado | Desarrollo detenido |
Motor de combustible líquido | |
Propulsor | Oxígeno líquido / Hidrógeno líquido |
Proporción de mezcla | 5.5-4.5 |
Ciclo | Generador de gas |
Configuración | |
Relación de boquilla | 92: 1 |
Actuación | |
Empuje (vac.) | 1.307 kN (294.000 libras f ) |
Relación empuje-peso | 55.04 |
Yo sp (vac.) | 448 segundos (4,39 km / s) |
Dimensiones | |
Largo | 4,7 metros (15 pies) |
Diámetro | 3 metros (9,8 pies) |
Peso en seco | 5.450 libras (2.470 kg) |
Referencias | |
Referencias | [1] [2] |
El J-2X estaba destinado a basarse en el J-2 utilizado en las etapas S-II y S-IVB de los cohetes Saturno utilizados durante el programa Apollo , pero como el empuje requerido para el Ares I aumentó debido a problemas de peso, se convirtió en un diseño de hoja limpia. Entró en desarrollo en 2007 como parte del programa Constellation ahora cancelado . [2] Originalmente planeado para su uso en las etapas superiores de los cohetes Ares I y Ares V , el J-2X se diseñó más tarde para su uso en la Etapa de Salida a la Tierra del Sistema de Lanzamiento Espacial Block 2 , el sucesor del programa Constellation. El motor está destinado a ser más eficiente y más simple de construir que su antecesor J-2, y cuesta menos que el motor RS-25 . [1] Las diferencias en el nuevo motor incluyen la eliminación de berilio , una turbobomba centrífuga versus la turbobomba axial del J-2, diferentes relaciones de expansión de la cámara y la boquilla, una cámara de combustión con paredes de canal versus la cámara soldada con tubos del J-2, un rediseño de toda la electrónica, un generador de gas e inyector principal supersónico basado en el RS-68 , [3] y el uso de técnicas de unión del siglo XXI. [2] [4]
Pruebas
El 16 de julio de 2007, la NASA anunció oficialmente la adjudicación a Pratt & Whitney Rocketdyne (PWR) de un contrato de 1.200 millones de dólares "para el diseño, desarrollo, prueba y evaluación del motor J-2X", [5] y comenzó la construcción de un nuevo banco de pruebas. para las pruebas de altitud de los motores J-2X en el Centro Espacial Stennis el 23 de agosto de 2007. [6]
Las pruebas de componentes se llevaron a cabo entre diciembre de 2007 y mayo de 2008, con nueve pruebas de componentes del motor J-2 heredados en SSC en preparación para el diseño del motor J-2X. [7] y el 8 de septiembre de 2008, PWR anunció las pruebas exitosas del diseño inicial del generador de gas J-2X. [8] El 21 de septiembre de 2010 se anunció la finalización de una segunda ronda de pruebas exitosas de generadores de gas. [9]
A partir de 2011, el motor J-2X completo, derivado de la herencia y los nuevos diseños, ha sido sometido a pruebas de fuego.
- Junio de 2011: la primera prueba de fuego caliente. [10]
- Noviembre de 2011: un disparo de prueba que duró 499,97 segundos. [11]
- Junio de 2012: Un disparo de prueba que duró 1.150 segundos, durante el cual el J-2X se aceleró hacia arriba y hacia abajo. [12]
- Julio de 2012: un disparo de prueba durante 1.350 segundos (22½ minutos). [13]
- Diciembre de 2012: Prueba final de encendido del conjunto de la unidad de alimentación . [14]
- Febrero de 2013: Comienzan las pruebas del motor 10002 en el banco de pruebas A2 para 6 pruebas. [15]
- Junio de 2013: el motor 10002 se trasladó al banco de pruebas A1 para realizar 7 pruebas más. [dieciséis]
- Septiembre de 2013: prueba de encendido final del motor 10002. [17]
- Noviembre de 2013: Comienza la prueba del motor 10003. [dieciséis]
Imagen conceptual del motor J-2X.
Prueba del generador de gas 'caballo de batalla' del motor J-2X.
Prueba de boquillas Cold Flow para el programa J2X.
El J-2X se está probando en el Centro Espacial John C. Stennis de la NASA en el condado de Hancock, Mississippi .
Estado del programa
En octubre de 2013, se informó que el trabajo en el J-2X se detendría luego de las pruebas de desarrollo en 2014, debido a limitaciones de financiamiento, una necesidad demorada esperada de las capacidades del motor para misiones pilotadas a Marte, y la selección [18] del RL10 propulsado. Etapa superior de exploración para SLS. [19]
Ver también
Motor Aerojet Rocketdyne J-2X
- Motor HG-3
- M-1 (motor de cohete)
Referencias
- ^ a b "Motor J-2X" . Aerojet Rocketdyne. Archivado desde el original el 12 de enero de 2014 . Consultado el 9 de enero de 2014 .
- ^ a b c d e Mark Wade (17 de noviembre de 2011). "J-2X" . Enciclopedia Astronautica. Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2011.
- ^ "El motor de etapa superior J-2X: del diseño al hardware. Thomas Byrd, director adjunto, elemento del motor de etapa superior J-2X Oficina de proyectos de Ares Centro de vuelo espacial Marshall Huntsville, AL 35812" (PDF) .
- ^ William D Greene (4 de junio de 2012). "J-2X Extra: ¿Qué hay en un nombre?" . NASA. Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2010 . Consultado el 11 de junio de 2012 .
- ^ "La NASA adjudica contrato de motor de etapa superior para cohetes Ares" . NASA. 16 de julio de 2007 . Consultado el 17 de julio de 2007 .
- ^ "Centro espacial Stennis de la NASA marca un nuevo capítulo en la exploración espacial" . NASA. 23 de agosto de 2007.
- ^ "La NASA completa con éxito la primera serie de pruebas del motor Ares" . NASA. 8 de mayo de 2008.
- ^ "Pratt & Whitney Rocketdyne completa la prueba exitosa del generador de gas J-2X" . Pratt y Whitney Rocketdyne. 8 de septiembre de 2008. Archivado desde el original el 9 de agosto de 2009.
- ^ "Pratt & Whitney Rocketdyne completa la última ronda de pruebas en el generador de gas J-2X" (Comunicado de prensa). Pratt y Whitney Rocketdyne. 21 de septiembre de 2010.[ enlace muerto permanente ]
- ^ Morring, Frank. "La primera prueba de fuego caliente J-2X podría realizarse la próxima semana" . Semana de la aviación . Consultado el 19 de junio de 2011 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ "Motor de fuego de prueba de la NASA para un nuevo cohete gigante" . Space.com. 9 de noviembre de 2011 . Consultado el 26 de febrero de 2012 .
- ^ "NASA supera el récord de instalaciones de prueba con la prueba J-2X Powerpack" . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 8 de junio de 2012 . Consultado el 10 de junio de 2012 .
- ^ "Un verano de récords para pruebas de motores" . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 26 de junio de 2012 . Consultado el 26 de junio de 2012 .
- ^ "El corazón palpitante del motor J-2X termina el año de pruebas exitosas" . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 13 de diciembre de 2012 . Consultado el 14 de diciembre de 2012 .
- ^ "La NASA está preparada para una nueva ronda de pruebas de J-2X en el Centro Espacial Stennis" . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 11 de febrero de 2013 . Consultado el 6 de febrero de 2014 .
- ^ a b "J-2X Progress: Actualización de noviembre de 2013" . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 15 de noviembre de 2013 . Consultado el 6 de febrero de 2014 .
- ^ "Una prueba final para el motor J-2X No. 10002" . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 5 de septiembre de 2013 . Consultado el 6 de febrero de 2014 .
- ^ Bergin, Chris. "La NASA alinea el caballo de batalla de la etapa superior de exploración para SLS" . NASASpaceflight.com . Consultado el 8 de noviembre de 2014 .
- ^ "Motor J-2X de la NASA para ser eliminado después de la prueba" . Revista Semana de la Aviación y Tecnología Espacial. 4 de octubre de 2013 . Consultado el 29 de octubre de 2013 .