별(로켓 스테이지)

Star (rocket stage)

더 스타는 티오콜이 원래 개발한 미국의 고체 프로펠러 로켓 모터로, 많은 우주 추진 및 발사 차량 단계에서 사용된다. 그것들은 거의 전적으로 어퍼 스테이지, 종종 어포지 킥 모터로 사용된다.

스타24

스타24(TE-M-640)는 1973년에 처음 인증을 받은 고체 연료 어포기 킥 모터다.[1] 86% 고체 카복실 종단 폴리부타디엔(CTPB) 연료를 태운다.[1][2]

티오콜 스타-24 패밀리[1]
이름(Thiokol#) 질량(kg) Prop. 미사 Prop. 케이싱 추력, (kN) Imp. 굽기(s) Diam. (m) 길이(m) 비고
합계 비어 있음 Prop. Spec., Isp(s) Tot. (kNs)
스타-24 (TE-M-640) 218.2 18.33 199.9 0.92 고체 티타늄 ? 282.9 560.5 29.6 0.62 1.03
스타-24C(TE-M-640-4) 239.3 19.73 219.5 0.92 고체 티타늄 ? 282.3 613.9 28.0 0.62 1.07

별 27

별 27
Star-27.jpg
IBEX용 노즐이 있는 Star-27 킥 모터
원산지미국
고체연료 모터

스타 27은 단단한 아포기 킥 모터로, 27은 스테이지의 대략적인 직경을 인치로 나타낸다.[3] 평균 침식률이 초당 0.0011인치의 HTPB 연료를 태운다.[4][3] 페가수스 항공 발사 로켓 탑재체는 지구 궤도를 벗어날 수 있다.[3]

IBEX 우주선 발사에는 스타 27H로 명명된 스타 27의 버전이 사용되었다.[5][6] 이 우주선은 그 자체로 105kg의 질량을 가지고 있었으며, 462kg의 스타 27 모터와 함께 있었다.[6] 항성 27H는 지구 자기권을 넘어 더 높은 궤도에 진입하는 데 도움을 주었다.[6]

별 37

별-37
TE-M-364 Rocket Engine USAF.jpg
TE-M-364
원산지미국
날짜1963년 현재의
적용상위 단계/우주선 추진
전임자별 27
후계자별로48번길
상태활동적인
고체연료 모터
배열
챔버1
퍼포먼스
추력, 진공33.600kN(7,554lbf)
특정 임펄스, 진공(161,512 N•/kg)
치수
길이2.27m(7.44ft)
지름0.66m(2.16ft)
건조중량113kg(249lb)
에 사용됨
토르(로켓 패밀리), 델타(로켓 패밀리), 상위 단계

별 37호는 1965년 토르-버너 상단의 엔진으로 처음 사용되었다. 1번 버너는 티오콜 FW-4(TE 364-1) 엔진을, 2번 버너는 티오콜(TE-M-364-2)을 사용했다.[7]

"-37" 명칭은 인치 단위의 연료 케이스의 대략적인 직경을 가리킨다. 티오콜은 또한 스타-40과 스타 48과 같은 다른 모터도 제조했다. 내부적으로 티오콜의 지정은 초기 버전의 경우 TE-M-364, 이후 버전의 경우 TE-M-714, FLTSATCOM 발사에 사용되는 특수 HTPB 모델의 경우 TE-M-783이었다.

하위 유형에는 직경 번호 뒤에 하나 이상의 문자 접미사가, 내부 명칭 뒤에 후행 번호(예: "-2")가 부여된다. 놀랄 것도 없이, "T" 접두사는 티오콜을 의미하며, 다음 글자는 로켓 모터를 개발한 회사 부서를 가리킨다. 이 경우 "M"은 UT 디비전인 마그나를 가리킨다. "E"는 엘크톤 MD 부서를 가리킨다.

스타 37FM 로켓 모터가 개발되었고 FLTSATCOM에서 아포기 킥 모터로 사용할 수 있는 자격을 얻었다. 모터는 단종된 스타37E 델타의 대체품이다. 노즐 어셈블리는 3D 탄소 목구멍과 탄소-페놀릭 출구 콘을 사용한다. 최대 추진제 중량은 2350파운드인 반면 모터는 2257파운드까지 추진제 하중이 인가되었다.

스타 37XFP 로켓 모터는 록웰 인터내셔널(현 보잉) 위성 궤도 삽입 모터로, RCA SATCOM Ku-Band 위성의 어포지 모터로 인증받았다. 스타 37XFP 모터는 단종된 스타 37F 모터의 대체품으로 사용할 수 있다.

스타 37의 스핀 안정화 또는 추력 조절 버전이 미노타우르 V 발사체의 최종 단계로 사용된다.[8][9]

파이오니어 10 & 11과 보이저 1 & 2 추진 모듈은 스타 37E 모터를 사용했다.

티오콜 스타-37 가족
이름(Thiokol#) 질량(kg) Prop. 미사 Prop. 케이싱 추력, (kN) Imp. 굽기(s) Diam. (m) 길이(m) 비고
합계 비어 있음 Prop. Spec., Isp(s) Tot. (kNs)
별-37(TE-M-364-1) 621.2 62.7 558.4 0.899 고체 ? 43.50 260.0 1584.46 42 0.93 0.80
별-37B(TE-M-364-2) 718.4 64.7 653.7 0.910 고체 ? ? 291.0 1858.91 ? 0.93 ?
별-37C(TE-M-364-18) 1047.5 82.8 964.7 0.921 고체 ? ? 285.5 2707.19 ? 0.93 ?
별-37D(TE-M-364-3) 718.4 64.7 653.7 0.910 고체 ? ? 266.0 1858.91 ? 0.93 ?
스타-37E(TE-M-364-4) 1122.7 83.1 1039.6 0.926 고체 ? ? 283.6 2910.03 ? 0.93 ? 중단됨
스타-37F(TE-M-364-19) 934.1 67.3 866.8 0.928 고체 ? ? 286.0 2444.46 ? 0.93 ? 중단됨
스타-37FM(TE-M-783) 1147.4 81.5 1065.9 0.929 HTPB 티타늄 47.26 289.8 3051.35 63 0.93 1.69 FLTSATCOM에서 어포지 킥 모터로 사용할 수 있도록 개발 및 인증됨
별-37G(TE-M-364-11) 1152.4 86.4 1065.9 0.925 고체 ? ? 289.9 2988.36 ? 0.93 ?
별-37N(TE-M-364-14) 622.9 63.5 559.3 0.898 고체 ? ? 290.0 1590.24 ? 0.93 ?
스타-37S(TE-M-364-15) 711.4 53.4 658.0 0.925 고체 ? ? 287.3 1872.43 ? 0.93 ?
별-37X(TE-M-714-1) 1150.0 82.8 1067.2 0.928 고체 티타늄 51.10 295.6 3047.69 60 0.93 ?
별-37XE (TE-M-714-4) ? ? ? ? 고체 티타늄 ? ? ? ? 0.93 ?
별-37XF(TE-M-714-6) 953.2 67.7 885.4 0.929 고체 티타늄 ? 290.0 2542.03 ? 0.93 ?
별-37XF(TE-M-714-8) 882.5 67.1 815.4 0.924 고체 티타늄 ? 291.1 2342.74 ? 0.93 ?
스타-37XFP(TE-M-714-17/18) 955.3 71.7 883.6 0.925 HTPB 티타늄 38.03 290.0 2537.49 67 0.93 1.50 보잉의 GPS(Global Positioning Satellite)를 위한 궤도 삽입 모터 및 RCA SATCOM Ku-Band 위성을 위한 어포지 모터로 적격.
별-37Y(TE-M-714-2) 1152.1 80.6 1071.4 0.930 고체 티타늄 ? 297.0 3118.20 ? 0.93 ?

별로48번길

별로48번길
PAM-D rocket stage.jpg
스타-48B 로켓 모터
원산지미국
날짜1982 - 현재
제조사티오콜
전임자별 37
고체연료 모터
주요 기사: 별로48번길

스타 48은 티오콜 프로펄션이 주로 개발한 고체 로켓 모터의 일종으로 2001년 오비탈 ATK가 구매했다.[10] 2018년 오비탈 ATK는 노스럽 그루먼이 차례로 인수했다.

"48" 명칭은 인치 단위의 연료 케이스의 대략적인 직경을 가리킨다. 티오콜은 또한 스타 37과 스타 30과 같은 다른 모터도 제조했다. 내부적으로 티오콜의 지명은 초기 버전의 경우 TE-M-711, 이후 버전의 경우 TE-M-799로 지정되었다. 하위 유형에는 직경 번호 뒤에 하나 이상의 문자 접미사가, 내부 명칭 뒤에 후행 번호(예: "-2")가 부여된다. 'T' 접두사는 티오콜을 의미하며, 다음 글자는 로켓 모터를 개발한 회사 부서를 가리킨다. 이 경우 "E"는 엘크톤, MD 부문을 가리키며 "M"은 모터를 의미한다.

스타 48을 가장 많이 사용한 것은 델타 II 발사 차량의 최종 단계였다. 다른 발사대도 모터를 내장했지만 주파수는 낮았다. 이러한 용도에서는 우주왕복선이 인공위성을 낮은 지구 궤도로만 가져갈 수 있었기 때문에 전체 단계(모터 플러스 액세서리)를 PAM(Payload Assist Module)이라고 부른다. 정지궤도는 훨씬 수익성이 높기 때문에 여정의 마지막 구간을 위해 추가 무대가 필요했다. 그런 미션에서 무대는 스핀 안정화된다. 셔틀 페이로드 베이 또는 이전 델타 단계에 장착된 턴테이블은 PAM과 페이로드를 해제하기 전에 약 60rpm으로 회전시켰다.

보통 모터 소진 후와 위성 해제 직전에 요요 드 스핀 기법을 사용하여 스핀이 취소된다.

스타 48의 비회전식 추력 벡터 버전("Star 48BV")을 사용할 수 있지만 훨씬 흔하지는 않다. 추력 감속 스타 48은 미노타우루스 IV+ 발사체의 마지막 단계다.

뉴호라이즌스 탐사선 3단계에 사용된 항성 48B 모터는 2015년 명왕성의 궤도를 2억km 거리에서 건너 목성에 도달하는 뉴호라이즌스 임무의 첫 부분이었다.[11]

2013년, 별 48GXV는 아틀라스 V 551 차량의 상위 스테이지로서 파커 솔라 프로브 임무를 위해 테스트되었지만,[12] 델타 IV 헤비/별 48BV 조합에 유리하게 개발이 취소되었다.[13]

관련 개발

버너 상위 단계

버너와 2번 버너 로켓 단계는 1965년부터 토르와 델타 같은 발사 차량의 상위 단계로 사용되어 왔다. 2번 버너는 보잉이 공군 우주 시스템 사단을 위해 개발한 발사체 상부 무대였다. 그것은 일반 우주 응용을 위해 개발된 완전한 제어와 지침 기능을 가진 최초의 고체 연료 상부 무대였다.

1964년 3월, 국방 기상 위성 프로그램 사무소는 보다 강력한 토르버너 2호 발사체를 개발하기 위한 계획을 승인했다. 2번 버너는 티오콜 스타 37B 모터(TE-M-364-2)를 사용했다. 스타 37B가 파생된 스타 37은 원래 측량사 달 착륙선 레트로켓 역할을 하도록 개발되었다. 스타 37B는 무게가 718kg에 달했고 42초 동안 약 4.59톤의 추력을 생산했다. 2번 버너 스테이지에는 보잉의 3축 컨트롤이 탑재돼 토르와 분리 후 스핀 안정화 없이 코스트할 수 있었다.[14]

2번 버너는 보잉이 공군 우주 시스템 사단을 위해 개발한 발사체 상부 무대였다. 그것은 일반 우주 응용을 위해 개발된 완전한 제어와 지침 기능을 가진 최초의 고체 연료 상부 무대였다. 2번 버너는 Thor 부스터와 함께 사용하도록 설계되었지만, 표준 발사 차량의 전체 범위에 사용하도록 쉽게 개조되었다. 그것의 일반적인 임무는 소형과 중형 적재물을 궤도에 올리는 것이었다. 2번 버너 모터, 유도 시스템 및 반응 제어 시스템이 통합되어 궤도 주입 및 지구 탈출 임무에 대한 비행 속도 및 연소 속도에 대한 자세 안정성과 정밀한 제어를 제공하였다. 보잉은 원래 계약으로 8대의 비행 차량을 인도했었다. 후속 계약 조건에 따라, 그것은 6개의 추가 비행 모델을 만들었다.

델타 계열 로켓에 사용하는 것 외에도, 버너 2/Star 37 스테이지가 아틀라스 로켓과 타이탄 로켓 모두에 사용되었다.[15]

고체 추진제 로켓 단계. 적재/빈 질량 774/116 kg. 추력 43.55 kN 진공 특수 임펄스 285초 티오콜 고체 로켓 엔진 43.5 kN 총 임펄스 161,512 kgfs. 모터 추진제 질량 분율 0.899. isp=260년대. 1963년 첫 비행기 스러스트(sl): 33.600kN(7,554lbf) 추력(sl): 3,428 kgf.

총 중량: 621kg(1,369lb). 유화되지 않은 질량: 63kg(138lb) 높이: 0.84m(2.75ft) 지름: 0.66m(2.16ft) 추력: 43.50kN(9,779lbf) 특정 임펄스: 260초 특정 임펄스 해수면: 220초 연소 시간: 42초 수: 180

참조

  1. ^ a b c "Orbital ATK Propulsion Products Catalog (October 2016) - Page 84-85" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2016-08-26. Retrieved 2017-05-06.
  2. ^ C.E.Carr II와 D.W.월스트럼 - 소형 위성 응용을 위한 고체 로켓 추진, 유타 주립대 로건 (1989년 9월 26일~28일) - 9페이지
  3. ^ a b c David Darling (2003). The Complete Book of Spaceflight: From Apollo 1 to Zero Gravity. Wiley. pp. 317–318. ISBN 978-0-471-46771-7.
  4. ^ George P. Sutton; Oscar Biblarz (2011). Rocket Propulsion Elements. Wiley. p. 592. ISBN 978-1-118-17461-6.
  5. ^ "Les lanceurs Pegasus". www.capcomespace.net. Retrieved 2017-02-12.
  6. ^ a b c 아이벡스
  7. ^ http://www.globalsecurity.org/space/systems/thor.htm 글로벌 보안
  8. ^ "Orbital's Minotaur V launches LADEE mission to the Moon NASASpaceFlight.com". www.nasaspaceflight.com. Retrieved 2017-02-12.
  9. ^ Kyle, Ed. "Space Launch Report ... Minotaur Data Sheet". www.spacelaunchreport.com. Retrieved 2017-02-12.
  10. ^ ATK Space Propulsion Products Catalog (PDF). ATK. 2012. pp. 99ff. Retrieved 2013-06-06.
  11. ^ 명왕성 탐사선을 목성에 물리치기 위한 데레릭트 부스터
  12. ^ ATK와 NASA, 태양 탐사선 플러스 임무용 신형 로켓 모터 시연 성공
  13. ^ "Orbital ATK to Augment ULA Rocket for Launch of NASA Solar Probe". ExecutiveBiz. Retrieved 2017-02-12.
  14. ^ http://www.spacelaunchreport.com/thorh6.html 토르 H6, 우주발사 보고서
  15. ^ "Star 37". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2008-10-16.

외부 링크