LE-5
LE-5
LE-5 액체로켓 엔진과 그 파생 모델은 H-I 및 H-II 시리즈의 발사체용 상위 추진 시스템의 필요성을 충족시키기 위해 일본에서 개발되었습니다.LH와 LOX를 사용한2 이원제 설계입니다.1차 설계 및 생산은 미쓰비시 중공업이 담당했다.액체 로켓의 측면에서 볼 때, 그것은 크기와 추력 출력 모두에서 상당히 작은 엔진으로 89 kN(20,000 lbf), 그리고 더 최근의 모델은 130 kN(30,000 lbf) 추력 등급이다.모터는 일부 현대 엔진에서 일반적으로 사용되는 1회용 폭약식 또는 과속 점화기와는 달리 스파크 점화 시스템으로 인해 여러 번 재시동할 수 있습니다.최대 16개의 시동과 40분 이상의 점화 시간 동안 정격이긴 하지만, H-II에서는 엔진이 소모품으로 간주되어 한 번의 비행에 사용되고 폐기된다.이것은 때때로 9분간의 연소 동안 한 번만 시동되지만, GTO 임무에서는 일시적으로 낮은 지구 궤도가 확립된 후에 높은 궤도로 페이로드를 주입하기 위해 엔진이 두 번째로 발사되는 경우가 많습니다.
오리지널 LE-5는 H-I 발사체의 2단 엔진으로 제작되었다.그것은 상당히 전통적인 가스 발생기 사이클을 사용했다.
LE-5A
LE-5A는 새로운 H-II 발사체의 2단계에서 사용하기 위해 고도로 재설계된 LE-5 버전이다.주요 차이점은 엔진 작동이 가스 발생기에서 익스팬더 블리딩 사이클로 전환되었다는 것입니다.LE-5A는 세계 최초로 가동에 [1]들어간 팽창기 블리딩 사이클 엔진이다.사이클용 극저온 액체 수소 연료는 엔진의 노즐과 연소실의 튜브와 통로를 통해 흡입되며, 이 통로는 수소가 엄청나게 가열되는 동시에 이들 부품을 냉각시킵니다.초기 냉연료는 가열되면 상당한 압력이 가해지며 추진제 펌프용 터빈을 구동하는 데 사용됩니다.
LE-5B
LE-5B는 LE-5A의 새로운 버전이었다.이 변경은 신뢰성을 계속 향상시키면서 엔진의 단위 비용을 낮추는 데 초점을 맞췄습니다.변경은 가능한 한 단순화하고 저렴한 생산으로 전환되었으며, 실제로 비임펄스를 447초로 낮추어 세 가지 모델 중 가장 낮은 수준으로 낮췄다.하지만, 그것은 세 가지 중 가장 높은 추진력을 만들어 냈고 훨씬 더 저렴했다.5A 모델과 가장 크게 달라진 점은 5B의 익스팬더 블리딩 시스템이 5A의 챔버 및 노즐이 아닌 연소실 주위로만 연료를 순환시켰다는 것입니다.연소실 냉각 통로 및 구성 재료에 대한 변경은 특히 효과적인 열 전달에 중점을 두고 이루어졌습니다.
LE-5B-2
2003년 3월 28일 H-IIA의 F5 비행에서 LE-5B 발화 중 상단부에 심각한 진동(손상은 없지만)이 발생한 후, LE-5B의 업그레이드된 버전에 대한 작업이 시작되었다.LE-5B-2로 명명된 업그레이드된 엔진은 2009년 9월 10일 H-IIB를 통해 처음 비행되었다.주요 수정사항은 팽창기 매니폴드에 플로우 라미나라이징 플레이트를 추가하고, 수소 공급 라인에 새로운 기체와 액체 수소를 혼합하고, 306개의 작은 동축 인젝터를 갖춘 새로운 인젝터 플레이트를 추가하는 것이었습니다(LE-5B의 180개 대비).「LE-5B-2 개발 개요」(일본어)를 참조해 주세요.업그레이드로 인해 상단 스테이지에서 발생하는 진동이 절반으로 감소했습니다.
LE-5B-3
신형 H3 발사체에서는, LE-5B의 베테랑 디자인이 다시 검토되었다.H3의 요구 사항을 충족하고 H3의 수명 동안 부품의 안정적인 공급을 보장하기 위해 개발 위험을 최대한 낮추면서 성능을 개선하고 비용을 절감해야 했습니다.엔진 컨트롤러의 전자 장치와 같이 구하기가 어려워진 노후 부품은 향후 몇 년 동안 안정적으로 조달할 수 있는 최신 부품으로 교체되어야 했고, 연소실의 제조 방법도 비슷한 이유로 업데이트되어야 했습니다.액체 수소 터보펌프와 터빈 노즐은 H3의 긴 임무 지속 시간을 위해 업데이트되었고, 액체 산소 터보펌프와 연료 혼합기의 성능을 개선하였다.
업데이트된 설계의 첫 번째 예는 2017년 3월에 시험 발사되었다.H3 로켓의 비행에 대한 엔진 인증은 현재 [2]진행 중입니다.
사양
| LE-5 모델 | LE-5 | LE-5A | LE-5B | LE-5B-2 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 동작 사이클 | 가스 발생기 | 익스팬더 블리딩 (표준/표준) | 익스팬더 블리딩 (표준) | 익스팬더 블리딩 (표준) | |
| 정격 추력 | kN(파운드F) | 102.9 (23,100) | 121.5 (27,300) | 137.2 (30,800) | 144.9 (32,500) |
| 산화제 대 연료비 | 5.5 | 5 | 5 | 5 | |
| 팽창비 | 140 | 130 | 110 | 110 | |
| 특정sp 임펄스, I | 초수 | 450 | 452 | 447 | 447 |
| 챔버 압력 | MPa(PSI) | 3.65 (529) | 3.98 (577) | 3.58 (519) | 3.78 (548) |
| 좌측2 회전 속도 | rpm | 50,000 | 51,000 | 52,000 | 53,504 |
| LOX 회전 속도 | rpm | 16,000 | 17,000 | 18,000 | 18,560 |
| 길이 | m(피트) | 2.68 (8.84) | 2.69 (8.88) | 2.79 (9.21) | 2.79 (9.21) |
| 체중 | kg (표준) | 255 (562) | 248 (547) | 285 (628) | 290 (639) |
| 조절 가능? | 아니요. | 아니요. | 네. | 네. | |
| 까지 | 없음 | 없음 | 60%, 30%, 3%* | 60%, 30%, 3%* | |
- *, 탱크 헤드 압력만 해당
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Akira Konno (October 1993). わが国の液体ロケットエンジンの現状と今後の展望 (in Japanese). Turbomachinery Society of Japan/J-STAGE. p. 10. Archived from the original on May 28, 2021. Retrieved January 24, 2022.
- ^ https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e544/e544032.pdf[베어 URL PDF]
- 일본어 위키백과 LE-5B(일본어)
- LE-5의 우주인 백과사전 정보 페이지
- LE-5A의 우주인 백과사전 정보 페이지
- LE-5B의 우주인 백과사전 정보 페이지
- AIAA 논문, 발사대용 익스팬더 블리딩 사이클 엔진에 관한 연구
- LE-X 엔진 개발, MHI 기술 검토 제48권 제4호
외부 링크
