Raptor (silnik rakietowy)
Raptor – rodzina silników rakietowych produkowany przez przedsiębiorstwo SpaceX.
| |
| Kraj pochodzenia | |
|---|---|
| Projektant |
SpaceX |
| Wykorzystanie | |
| Materiały napędowe |
ciekły metan i ciekły tlen |
| Pierwszy lot |
5 kwietnia 2019[1] |
| Osiągi | |
| Siła ciągu w próżni |
2000 kN |
| Impuls właściwy na poz. morza |
330 s |
| Impuls właściwy w próżni |
380 s |
| Parametry | |
| Ciśnienie w komorze |
250 bar |
| Wymiary | |
| Długość |
3,1 m |
| Średnica |
1.3 m |
| Masa |
1500 kg |
Przystosowany jest do wielokrotnego użytku. Zaprojektowany i budowany przez SpaceX, jest stosowany w obu stopniach statku kosmicznego Starship. Silnik Raptor ma około dwa razy większy ciąg niż silnik Merlin 1D, który napędza rakietę Falcon 9[2].
Jest to (ang. Full-flow staged combustion) ciekłopaliwowy silnik rakietowy cyklu zamkniętego z całkowitą gazyfikacją składników lub ciekłopaliwowy silnik rakietowy pełnoprzepływowego spalania etapowego, napędzany mieszaniną ciekłego tlenu z ciekłym metanem.
Spalanie w silniku zachodzi w stosunku tlenu do metanu wynoszącym około 3,6:1, niższym niż stechiometryczny – 4:1, ponieważ całkowite spalenie wytworzyłoby temperaturę mogącą stopić elementy silnika[3]. Silnik ma dwie turbopompy (pompa z turbiną), oddzielne dla tlenu i metanu. Do metanu przepompowanego przez pompę jest dodawana pewna ilość tlenu, następuje częściowe spalenie metanu, gaz napędza turbinę i przepływa do głównej komory spalania. Podobnie przebiega pompowanie tlenu, ale mieszanka ma nadmiar tlenu. Częściowo spalone paliwo i tlen trafiają do głównej komory spalania w postaci gorących gazów, co pozwala uzyskać wyższą intensywność spalania i umożliwia zmniejszenie komory spalania[4]. Silnik wykonany jest głównie z aluminium, miedzi i stali, a turbopompy i kolektory silnika z nadstopu Inconel SX500[5]. Niektóre komponenty silnika są wykonywane za pomocą technologii druku 3D[6].
Pierwsze statyczne testy silnika zostały przeprowadzone we wrześniu 2016 roku. W 2019 roku odbyły się trzy pierwsze loty pojazdu Starhopper (będącego prototypem statku kosmicznego Starship) wyposażonego w pojedynczy silnik Raptor. W 2020 roku odbył się lot prototypem SN8, który osiągnął wysokość 12,5 km i był wyposażony w trzy silniki Raptor[7].
W sierpniu 2024 SpaceX zaprezentował trzecią wersję silnika, który wykazuje znaczne postępy w ciągu, impulsie właściwym i wydajności w porównaniu z poprzednimi wersjami. Raptor 3 ma mieć ciąg 280 ton siły, impuls właściwy 350 s przy masie silnika 1525 kg. SpaceX deklaruje, że po dalszych udoskonaleniach ciąg silnika może przekroczyć 300 ton[8].
Przypisy
edytuj- ↑ Michael Baylor, SpaceX readying Starhopper for hops in Texas as Pad 39A plans materialize in Florida [online], 2 czerwca 2019 (ang.).
- ↑ RAPTOR ENGINE, [w:] SpaceX [online] [dostęp 2019-10-23] [zarchiwizowane z adresu 2019-09-30] (ang.).
- ↑ Trevor Sesnic, Starbase Tour and Interview with Elon Musk [online], Everyday Astronaut, 11 sierpnia 2021 [dostęp 2024-06-10] (ang.).
- ↑ Tim Dodd, Is SpaceX's Raptor engine the king of rocket engines? [online], Everyday Astronaut, 25 maja 2019 [dostęp 2024-07-06] (ang.).
- ↑ Trevor Sesnic, Raptor 1 vs Raptor 2: What did SpaceX change? [online], everydayastronaut.com, 14 czerwca 2022 [dostęp 2024-07-01] (ang.).
- ↑ Ramish Zafar, SpaceX’s 3D Manufacturing Systems Supplier For Raptor Engine To Go Public Through SPAC Deal [online], wccftech.com, 23 marca 2021 [dostęp 2024-07-01] [zarchiwizowane z adresu 2022-11-05] (ang.).
- ↑ Starship SN8 High-Altitude Flight Test, [w:] YouTube [online], 9 grudnia 2020.
- ↑ SpaceX Reveals Raptor 3 Engine and Specifications | NextBigFuture.com [online], 3 sierpnia 2024 [dostęp 2024-08-09] (ang.).