Per la Luna: Rocketdyne, la società che ha dato Apollo 11 decollo

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Apollo 11 luna di atterraggio di sintesi (CBS News)
Ecco quello che l’America ha guardato la storia è stata fatta nel 1969.

Questo articolo è stato pubblicato inizialmente nel luglio del 2009.

Già nel 1960, il programma Apollo è stato ideato dall’amministrazione Eisenhower come un sequel diretto del programma Mercury, gli Stati Uniti il primo programma spaziale con equipaggio umano. UNITI di supporto del programma spaziale con equipaggio umano era retorica fino a quando il Cosmonauta russo Yuri Gagarin, a bordo della sua navicella Vostok 1 ha fatto la storia con il primo orbitale con equipaggio di volo nell’aprile del 1961.

F-1 Rocket Engine Undergoing Testing

La Rocketdyne F-1 motore a razzo, la produzione di 1,5 milioni di libbre di spinta di decollo e alimentato con il Liquido Kerosene (RP-1) e Ossigeno Liquido, che è il componente di base di S-IC stadio boost che ha spinto il gli astronauti della missione Apollo sulla Luna. La foto sopra è il motore in fase di test presso la Edwards Air Force Base.

(Foto Per Gentile Concessione Di Rocketdyne)

Una volta che l’Unione Sovietica aveva fissato il bar, si è visto dall’attuale amministrazione — John F. Kennedy — come una provocazione per sollevare la barra più in alto in quello che era chiaramente un escalation della corsa allo spazio. La necessità di avanzare la nostra tecnologia spaziale non è solo questione di essere superiori ai Sovietici dal punto di vista tecnologico, ma è stato un politico motivatore per auto industria Americana a guidare il progresso tecnologico. Quindi, il 25 Maggio del 1961, in una speciale sessione congiunta del Congresso, il Presidente Kennedy pronunciò il suo ormai celebre dichiarazione:

In primo luogo, credo che questa nazione debba impegnarsi a realizzare l’obiettivo, prima di questo decennio, di far atterrare un uomo sulla Luna e ritorno di lui in modo sicuro a Terra. Nessun singolo progetto di spazio in questo periodo sarà più significativo per l’umanità, o più importante per l’esplorazione spaziale, e nessuno sarà così difficile o costoso da realizzare.

Considerando che gli Stati Uniti avevano appena inviato il suo primo Mercurio astronauta Alan Pastore, in 15 minuti di sub-orbitale volo solo due settimane prima, questo è un ordine molto alto.

La tecnologia che sarebbe necessario (per non parlare del denaro necessario per tirare fuori questo) sarebbe senza precedenti in termini di quello che era stato raggiunto nella storia dell’umanità.

Ottenere un uomo in orbita con il Progetto Mercurio era una cosa o due nel caso dei Gemelli, ma la propulsione a razzo a quello che sarebbe necessario per ottenere diversi uomini sulla luna e ritorno in modo sicuro avrebbe bisogno di essere di molti ordini di grandezza più potente di tutto ciò che esisteva in precedenza.

La società che è stata in prima linea di razzo Americano design del motore è stato Rocketdyne (ora conosciuto come Aerojet Rocketdyne), una volta che la controllata di North American Aviation. Nel 1955, Rocketdyne era una società che ha impiegato circa 2.500 persone, ed è stato coinvolto in un missile da crociera di ricerca per l’esercito degli Stati Uniti, la produzione di un motore a razzo per la SM-64 Navaho.

Il motore a razzo per il Navaho utilizzato un liquido kerosene propellente (RP-1) con ossigeno liquido (LOX) come ossidante. Navaho è stato annullato nel 1957, dopo vari insuccessi con la lancia.

L’annullamento del Navaho contratto avrebbe sembrava aver segnato la fine per kerosene-alimentato razzi e Rocketdyne continuo la ricerca, se non fosse per il fatto che i Russi lanciato lo Sputnik in orbita, il che significa che, teoricamente, i comunisti potrebbero anche cadere una testata nucleare ovunque negli Stati Uniti, ogni volta che volevano.

Questa accelerato lo sviluppo di Missili Balistici Intercontinentali come Atlante (che era anche la piattaforma di lancio per il Progetto Mercurio) e Intermedio e Medio Raggio Missili Balistici come Thor e Giove, che Rocketdyne progettato i sistemi di propulsione per.

Il Potente F-1

Wernher von Braun dwarfed by the F-1 engines of the Saturn V S-IC.

Wernher Von Braun è dominato dalla F-1 motori del Saturno V S-IC.

Per inviare uomini sulla luna, molto più grande motore a razzo stava per essere necessari. Nel 1960, il Marshall Space Flight Center, condotto dalla NASA, capo scienziato del razzo Wernher Von Braun, determinato con i primi calcoli che avrebbero bisogno per la progettazione di un multi-stadio del razzo, con oltre 7 milioni di libbre di spinta nel suo stadio boost — questo è di molti ordini di grandezza superiore a quello che era disponibile al momento.

Alla fine cadde su di Rocketdyne per la progettazione di un RP-1/LOX motore, eventualmente designati F-1, che sarebbe di 1,5 milioni di sterline di decollo spinta a testa. Cinque F-1 a S-IC primo stadio del Saturn V, che avrebbe combinato spinta di 7,5 milioni di sterline.

La NASA aveva poco meno di dieci anni per soddisfare Kennedy editto di convincere gli uomini sulla Luna. Fortunatamente, Rocketdyne aveva già fatto un sacco di lavoro di preparazione e guadagnato un sacco di esperienza con Atlas, Giove, e Thor, e che aveva iniziato il rapido sviluppo di un prototipo di alto-spinta del motore a razzo per l’Air Force, anche prima che la NASA ha chiesto per i motori con le specifiche per il Saturn V stadio boost.

Rocketdyne è stata la prova di primi prototipi del precursore per la F-1 fin dal 1959. Il problema ora è scalabilità di quelli motori e la progettazione di turbopumps , in grado di gestire più di 40.000 litri al minuto di ogni gigante F-1 motore per consumare.

Inutile dire che lo sforzo che è andato in progettazione e test F-1 motori erano enormi. Le turbomacchine e recipienti a pressione spesso esplodere sotto l’incredibile velocità hanno dovuto operare sotto, e molti cambiamenti si verificano prima che il motore potrebbe anche essere testato in volo.

Dal 1957 al 1961, Rocketdyne cresciuto da una società di 2.500 persone per bene oltre 20.000 dipendenti e ha avuto enorme di risorse e di molti impianti di prova a loro disposizione. Dal 1961 funzionale F-1 motori erano in fase di test presso la Edwards Air Force base enorme, olio di derrick dimensioni piattaforme fatto per resistere a più di 2 milioni di sterline del razzo di spinta. Il primo F-1 motori volato su Apollo 4, nel novembre del 1967.

Il Versatile J-2

Comunque, anche la F-1 motore da solo non era sufficiente inviare uomini sulla Luna. Mentre kerosene/LOX motore a razzo la tecnologia era molto potente, è stato un trade-off. Per utilizzare l’F-1 o di altri kerosene/LOX i motori sulle fasi superiore del Saturno V avrebbe voluto dire che il razzo avrebbe dovuto essere molto, molto più pesante e molto più grande a causa dell’impulso specifico le caratteristiche di RP-1 liquido combustibile per razzi.

Invece, completamente diversa motore a razzo tecnologia avrebbe bisogno di essere sviluppato, che potrebbe bruciare il combustibile con una molto maggiore impulso specifico — Idrogeno Liquido/LOX motori. Inoltre, lo stadio superiore del razzo motore della S-IVB, che avrebbe mandato la navicella spaziale Apollo in Trans Lunar Injection dovuto essere ri-avviabile, che la F-1 non è stato.

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Paolo Coffman (a Sinistra) è entrato in Rocketdyne nel 1955 e ha lavorato sui primi ingegneria dell’F-1 nonché di componente e per il collaudo dei motori sul J-2. Joe Stangeland (a Destra) è entrato in Rocketdyne nel 1957 e ha lavorato sulla turbomacchine in F-1, e il J-2 per il Saturn V.

Il J-2 progetto è stato eseguito in parallelo con la F-1 progetto, e in molti aspetti, la Rocketdyne ingegneri che lavorano su di esso era molto più difficili sfide da superare con F-1 perché LOX/Idrogeno razzi erano assolutamente nuove tecnologie e richiesto lo sviluppo di tecnologie avanzate di refrigerazione criogeniche e la tecnologia di raffreddamento a liquido combustibile a idrogeno.

Ogni J-2 è stata valutata in oltre 200.000 kg di spinta. Cinque sono stati utilizzati per la S-II fase e un singolo di J-2, che è stato riavviabile, è stato utilizzato il S-IVB, che ha trasportato il Modulo di Comando/Modulo di Servizio per la Luna. Il primo J-2 ha fatto il suo primo volo orbitale, il 26 febbraio 1966, a bordo di un razzo Saturn IB, come parte di un test completo dell’S-IVB fase di spazio.

Aerojet Rocketdyne Futuro Nello Spazio

Aerojet Rocketdyne continua ad essere un giocatore chiave nella propulsione a razzo del settore. Dopo Apollo, Aerojet Rocketdyne è aggiudicata il contratto per la costruzione di RS-25 Space Shuttle Main Engine (SSME), che sono LOX/Idrogeno per motori a razzo che sono progettati per essere riutilizzati e consegnare i 400.000 libbre di spinta ciascuno.

Aerojet Rocketdyne produce anche la RS-68, a più di 600.000 lb di spinta LOX/motore a Idrogeno utilizzato con il Delta IV heavy-lift veicolo di lancio per l’uso in applicazioni militari.

Nel giugno del 2006, per la Costellazione del programma, Rocketdyne è stato assegnato il motore a razzo contratto Ares I, conosciuto anche come “Il Bastone”, che ha combinato un Solid Rocket Booster (SRB) da Thiokol come prima tappa e un Rocketdyne J-2X sulla Terra la Partenza di Tappa per Orion veicoli spaziali — l’equivalente moderno dell’S-IVB, il Saturn V.

Quando la Costellazione del programma è stata annullata, il J-2X, infine, ha finito per essere sostituito con RL-10, prodotto anche dalla Aerojet Rocketdyne ed è previsto per essere utilizzato in ULA Vulcan Centauro e Northop Grumman Omega militare/commerciale veicoli di lancio.

Ma che cosa circa il futuro di Luna razzi? NASA Space Launch System, che è impostato per essere il successore spirituale di Saturno V, non dispone ancora di una missione lunare di configurazione. Ma il futuro delle missioni lunari può finire per fare affidamento esclusivamente su di una industria privata, non della NASA. SpaceX sta sviluppando il BFR o il “Starship”, che aspira ad essere un privato che industria pesante razzo che restituisce l’uomo alla luna e a Marte.

Sono un dipendente di Rocketdyne durante l’Apollo e Shuttle epoche? Parlare di nuovo e fammi Sapere.

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