16 января состоялся старт и выход на орбиту РН New Glenn аэрокосмической компании Blue Origin.
Данная ракета замечательна тем, что имеет компоновку "тандем", водородную вторую ступень, с запуском ее на высоте, причем суммарная тяга двух "водородников" на этой ступени - около 150 тс.
Получается, что J-2, который был установлен, согласно официальной версии, на второй и третьей ступени Сатурн-5, реабилитирован?
Спустя 55 лет после состоявшегося триумфа, развитие космической техники наконец то смогло повторить (почти) тот знаменательный результат?
Да, но... Посмотрим на это внимательно.
"Водородники" с запуском на высоте используются уже более полувека. Это знаменитый RL-10
который имеет очень долгую историю использования и который прошел диапазон тяги от 6 тс до 11 тс..
Это ряд других двигателей - один из последних это Винчи с тягой под 18 тс
Особенность этих двигателей - использование так называемого регенеративного или расширительного или детандерного цикла.
Горючее (водород) подается в рубашку камеры сгорания и сопла, испаряется, вращает турбину и после этого подается в КС, где сгорает с окислителем.
Из за куба-квадрата теоретический верх тяги такого двигателя - около 30 тс, с учетом КПД - несколько меньше.
Дальнейшее увеличение по этой схеме невозможно.
Разновидность - открытый расширительный цикл
Используется турбина с малым расходом, но большим срабатываемым давлением - использованный водород не идет в КС, а сбрасывается в пространство, в вакуум, где нет никакого противодавления. КПД турбины намного выше, чем в замкнутом расширительном цикле, и граница тяги сдвигается вверх. Плата за это - снижение удельного импульса.
На второй стунети Нью Глена установлены два "водородника" BE-3U с тягой по 75 тс каждый.
По имеющейся информации (весьма невнятной) в этом двигателе реализован как раз открытый расширительный цикл.
Возможно это так, но может быть и что то "более хитрое" - к примеру, часть водорода в жидком виде подается непосредственно в КС, а не проходит рубашку охлаждения.
Со временем этот вопрос прояснится.
Данное достижение - очень значимое. Оно позволяет, при надлежащем компоновочном решении (метан или керосин на первой ступени, водород на второй и третьей) значительно улучшить массовую отдачу РН.
Ряд "защитников" усиленно продвигали идею, что мощные "водородники" с запуском наверху не нужны, потому их и не используют. "Скептики" всегда придерживались другого мнения - как только появится реальный двигатель - удастся его разработать - он тут же получит "путевку в жизнь" - очень уж значительные выгоды от его использования.
А как же J-2? Реабилитирован?
Нет. Пока нет. Данный двигатель, согласно официальной версии, был выполнен по открытой газогенераторной схеме
имел тягу в 90 тс и с вышеназванными двигателями имеет очень мало общего.
Так что знаменитый J-2, который совместно с самым мощным однокамерным ЖРД F-1, "вытащил", в буквальном смысле американскую лунную программу, по прежнему под подозрением. Более того - успех BE-3U это подозрение только усиливает...