Технологии РН ARIAN 6

Рис 1. Состав РН ARIAN 6.2 и ARIAN 6.4

Ракета состоит из 3 конструктивных блоков.

Блок 1 боковых двигателей. Может состоять как из одноразовых так и многоразовых ускорителей .

Одноразовые блоки -Твердотопливные ракетные двигатели P120-C (147 т). Сокращенно РДТТ. Производством таких вытянутых ракетных двигателей занимается итальянская группа компаний AVIO. Производство базируется в Римской коммуне Коллеферро. На полуострове в Италии. Далее. По по суше. РДТТ вместе с носовой частью доставляется в порты Италии и по морю и через нижнюю Атлантику доставляется на космодром Куру . На стенде. Уже в Куру. РДТТ дополнительно испытываются на вертикальном стенде Куру.

Фото 1. Машина для нанесения углепластика на алюминиевый бак РДТТ.

Схема нанесения слоя углепластика на алюминиевый бак РДТТ

Фото 2. Установка соплового насадка в отверстие РДТТ.

Многоразовые блоки - совместная разработка немецкого космического центра DLR и французского EADS Astrium и Safran (Snecma). Дело в том, что европейское космическое агентство в качестве боковых ускорителей планирует использовать метановую многоразовую ступень и ракетные двигатели Prometheus, работающие на связке метан-кислород. Дело в том, что Обновленный испытательный стенд DLR позволит проводить испытания нескольких комбинаций топлива и быстро переключаться между ними. Испытания могут проводиться с традиционной комбинацией жидкого кислорода и водорода, а также с комбинацией жидкого кислорода и метана. Такой подход к разработке испытательных станций ИС позволяет не привязываться к конкретному одной топливному испытательному стенду, как это было в USSR. И позволяет привести семейство Arian к одно топливному варианту. О проблемах испытательных станций для многотопливной ракеты Энергия можно посмотреть в этой статье.

Основные несущие детали двигателя Prometheus работающие под нагрузками будут изготавливаться традиционными способами. А остальные при помощи 3D печати. Согласно масштабу рис. 2. Диаметр этих новых ускорителей Arian больше , чем у Falcon Heavy (4 м.) Так как Диаметр центральной ступени Arian 6 -5.4 м. По масштабу диаметр ускорителей Arian-чуть меньше 5 м.

Рис 2. Частично многоразовый вариант ARIAN 7.

Блок 2. Бак центральной ступени и моторный отсек. Изготавливается группой французских компаний. Например криогенный бак изготавливается EADS Astrium -Франция. А поставкой технических газов для работы систем ДУ занимается Air Liquide -Франция. Двигателями Vulcan 2.1. занимается группа компаний Safran (Snecma)-Франция. Также в г. Вернон у Safran (Snecma) базируется вертикальный стенд для испытаний кислородно-водородных двигателей Vulcan 2.1.

Рис. 3. Наращивание бака нижней ступени РН ARIAN6. Обечайки большей высоты.

Рис. 4. Готовые баки с изоляцией, с компонентами, трубами, датчиками контроля и пр.

Если необходимо ознакомится с технологической последовательностью и машинами наращивания баков в горизонтальном положении. Прошу просмотреть мое видео по технологиям нижней ступени РН Ангара. Или другими моими статьями и всеми источниками по данной теме.

Рис.5. Верхняя сборка семейства РН ARIAN.

Разделение нижней центральной ступени и верхних ступеней осуществляется при помощи 320 пироболтов. Во время отключения двигателя Vulcan 2.1 нижней ступени подается команда на электронику адаптера разделения. Который подает электричество на пороховые заряды болтов. В болтах вместо гайки через запальник взрывается пороховой заряд, создавая разъемное соединение в вакууме космоса, разделяется верхняя ступень от нижней. Далее. Спустя несколько секунд после разделения включается разгонный блок VINCHI.

Блок 3. Разгонный блок VINCHI.

Рис. 6. Машина непрерывной сварки 1 бака разгонного блока VINCHI . Для диаметров более 5 м.

Состоит из двух баков и двигательной установки (см. рис. 5.).

1 бак цилиндрический с 2 эллиптическими днищами. И внутренней полусферой внутри. Внутренняя полусфера (cм рис. 5.) частично изолирована. Во внешнем баке 1 расположен жидкий кислород имеющий температуру на старте -180 градусов. На рис. 6 представлена технология сварки внешнего бака разгонного блока Vinchi.

2 бак. Он вставляется во внутреннюю изолированную сферу бака 1 состоит из цилиндрической обечайки и 2 малых эллиптических днищ (см рис. 5). В сверх охлажденном ядре этого бака находится жидкий водород с температурой -255 градусов. К нему же через сверхлегкий адаптер прикрепляется вакуумный ракетный двигатель Vinchi. Характеристики двигателя можно увидеть на рис 7.

Рис. 7. Характеристики водородного вакуумного ракетного двигателя Vinchi.

Vinchi имеет 2 сопловых насадка. Производительность насосов LH2 5.81 кг/с. Во время включения. Он пропускает 8 ведер (80 л/с) жидкого водорода в секунду. А производительность насосов LO2 составляет 33.69 кг/с (29,8 л/с) или 3 ведра в секунду. При давлениях в камере 61 Бар или 60 технических атмосфер. Один Двигатель выдает тягу 18 т для коррекции орбиты блока весом более 30 т. По мере ухода топлива из баков РБ. Вес блока становится легче (~40..10 т), коррекция становится более плавной и более контролируемой.

Источники.

1. AVIO Spa. Вдохновляющий ролик.

2. Сайт AVIO.

3. Сайт Safran Group.