Naar de Maan: Rocketdyne, het bedrijf dat gaf Apollo 11 liftoff

0
138

De Apollo 11 maanlanding hoogtepunten (CBS News).
Hier is wat Amerika zag hoe de geschiedenis was in 1969.

Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd in juli 2009.

Vroeg in 1960, het Apollo-programma was bedacht door de Eisenhower-administratie als een direct vervolg op het Mercury programma, de Verenigde Staten de eerste bemande ruimtevaart programma. Veel van de VS de steun van de bemande ruimtevaart programma is de retoriek tot de russische Kosmonaut Yuri Gagarin aan boord van zijn ruimteschip Vostok 1 geschiedenis geschreven met ‘ s werelds eerste orbital bemande vlucht in April 1961.

F-1 Rocket Engine Undergoing Testing

De Rocketdyne F-1 raket motor, de productie van 1,5 miljoen pond van het opstijgen van de stuwkracht en gevoed met Vloeibare Kerosine (RP-1) en Vloeibaar Zuurstof is de belangrijkste component van de S-IC boost stadium dat kwam de Apollo-astronauten naar de Maan. De foto hierboven is de motor die wordt getest op Edwards Air Force Base.

(Foto Met Dank Rocketdyne)

Nadat de Sovjet-Unie had de bar, het werd gezien door de huidige regering — John F. Kennedy ‘ s — als een provocatie om de lat hoger in wat duidelijk een escalerende space race. De noodzaak om vooraf onze ruimte technologie niet alleen over het feit dat superieur is aan de Sovjets vanuit een technologisch perspectief, maar het was een politieke motivator om te rijden de Amerikaanse industrie te rijden technologische vooruitgang. Dus op 25 Mei van het jaar 1961, op een speciale gezamenlijke zitting van het Congres, President Kennedy geleverd zijn inmiddels beroemde uitspraak:

Ten eerste, ik geloof dat deze natie moet zich ertoe verbinden om het bereiken van het doel, voordat dit decennium is, van de landing van een mens op de Maan en hem veilig terug naar de Aarde. Geen enkele ruimte project in deze periode zal meer indruk op de mensheid, of meer belangrijk in de lange termijn verkenning van de ruimte; en niemand zal het zo moeilijk of duur te bereiken.

Gezien het feit dat de Verenigde Staten nog maar net verzonden zijn eerste Mercury astronaut Alan Shepherd, in een 15-minuten sub-orbitale vlucht slechts twee weken eerder, was dit een zeer zware opdracht.

De technologie die nodig zou zijn (en niet te vergeten het geld nodig om dit uit te trekken) zou zijn ongekend in termen van wat werd bereikt in de geschiedenis van de mensheid.

Het krijgen van een man in een baan met een Project Mercury was één ding, of zelfs twee in het geval van Tweelingen, maar de stuwstof, die nodig zijn om een aantal mannen naar de maan en terug veilig zou moeten zijn vele ordes van grootte sterker dan alles dat bestond eerder.

Het bedrijf dat op de voorgrond van de Amerikaanse raket-motor ontwerp was Rocketdyne (nu bekend als Aerojet Rocketdyne), op het moment dat een dochteronderneming van de North American Aviation. In 1955, Rocketdyne is een bedrijf dat werkzaam is ongeveer 2.500 mensen en was betrokken bij cruise missile onderzoek voor de Verenigde Staten militair, het produceren van een raket motor voor de SM-64 Navaho.

De raket motor voor de Navaho gebruikt een vloeibare kerosine drijfgas (RP-1) met vloeibare zuurstof (LOX) als de oxidator. De Navaho werd geannuleerd in 1957, na een aantal mislukte lanceringen.

Het annuleren van de Navaho opdracht zou hebben leek te hebben betekende het einde voor de petroleum-aangedreven raketten en Rocketdyne het vervolg onderzoek, als het niet voor het feit dat de Russen de Spoetnik gelanceerd in een baan, wat betekende dat theoretisch, de communisten, kon ook het neerzetten van een nucleaire kernkop overal in de Verenigde Staten wanneer zij dat willen.

Dit versnelde de ontwikkeling van Intercontinentale Ballistische Raketten zoals de Atlas (dat was ook de lancering platform voor het Project Mercurius) en het Intermediair en de Middellange afstand Ballistische Raketten zoals de Thor en Jupiter, die allemaal Rocketdyne ontworpen voor de aandrijfsystemen voor.

De Machtige F-1

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

Wernher Von Braun wordt gekenmerkt door de F-1 motoren van de Saturnus V-S-IC.

Om te sturen mensen naar de maan, een veel grotere raket motor zal nodig zijn. In 1960, het Marshall Space Flight Center, dat wordt geleid door NASA ‘ s chief raket wetenschapper Wernher Von Braun, bepaald via het begin van de berekeningen die ze nodig zou hebben voor het ontwerp van een multi-traps raket met meer dan 7 miljoen pond stuwkracht in de boost-fase — dit was vele ordes van grootte boven wat was die momenteel beschikbaar zijn.

Uiteindelijk viel op Rocketdyne voor het ontwerp van een RP-1/LOX motor, uiteindelijk aangewezen de F-1, die zou hebben 1,5 miljoen pond van het opstijgen stuwkracht per stuk. Vijf F-1s zou worden gebruikt op de S-IC eerste fase op de Saturnus V, die een combinatie stuwkracht van 7,5 miljoen pond.

NASA had net onder de tien jaar om te voldoen aan de Kennedy ‘ s edict om mensen op de Maan. Gelukkig Rocketdyne had al heel veel gedaan van de voorbereidingen en heel veel ervaring opgedaan met Atlas, Jupiter, en Thor, en was begonnen aan het begin van de ontwikkeling van een prototype van een hoge stuwkracht van de raket motor voor de luchtmacht zelfs voordat NASA gevraagd voor de motoren met de specificaties voor de Saturnus V-boost-fase.

Rocketdyne was het testen van prototypes van de voorloper van de F-1 al in 1959. Het probleem nu was het opschalen van deze motoren en het ontwerpen van turbopumps die om kunnen gaan met de 40.000+ liter per minuut aan elke reus F-1 motor zou verbruiken.

Onnodig te zeggen, de inspanning die ging in het ontwerpen en het testen van de F-1 motoren waren enorm. De turbomachinery en drukvaten veelvuldig zou ontploffen onder de ongelooflijke krachten en snelheden moesten ze werken, en de vele wijzigingen in het ontwerp moest plaatsvinden voordat de motor kan zelfs worden beproefd.

Van 1957 tot 1961, Rocketdyne groeide uit van een bedrijf van 2500 mensen tot ruim 20.000 medewerkers en hadden enorm veel middelen en vele testen faciliteiten tot hun beschikking. Door 1961 functionele F-1 motoren werden getest op Edwards Air Force base op de enorme olie-derrick en kleinbedrijf platforms gemaakt om te weerstaan dan 2 miljoen pond stuwkracht van de raket. De eerste F-1 motoren vloog op Apollo 4 November 1967.

De Veelzijdige J-2

Nog, zelfs de F-1 motor alleen niet voldoende was om, zend mannen naar de Maan. Terwijl kerosine/LOX raket technologie van de motor is zeer krachtig, het was ook een trade-off. Gebruik de F-1 of andere kerosine/LOX motoren op de hogere stadia van de Saturnus V zou hebben bedoeld dat de raket nodig zou hebben gehad om veel, veel zwaarder en veel groter vanwege de specifieke impuls kenmerken van de RP-1 met vloeibare stuwstof die brandstof.

In plaats daarvan, een compleet andere raket motor technologie zou moeten worden ontwikkeld dat kan verbranden van brandstof met een veel hogere specifieke impuls — Vloeibare Waterstof/LOX-motoren. Bovendien, de bovenste trap raket motor op de S-IVB die de Apollo-ruimtevaartuig in Trans Lunar Injection moest opnieuw worden vooral aangetroffen, waarbij de F-1 was het niet.

rocketdyne-paul-joe.jpg

Paul Coffman (Links) kwam Rocketdyne in 1955 en werkte in het begin van de engineering van de F-1 als onderdeel van de motor en het testen op de J-2. Joe Stangeland (Rechts) kwam Rocketdyne in 1957 en werkte op de turbomachinery in de F-1, J-2 voor de Saturnus V.

De J-2 project werd uitgevoerd in parallel met de F-1 project, en in vele opzichten zijn de Rocketdyne ingenieurs die werkzaam zijn op het veel moeilijker problemen op te lossen dan met F-1 omdat LOX/Waterstof-raketten werden volkomen nieuwe technologie en vereist de ontwikkeling van geavanceerde cryogene koeling en koelvloeistof technologie voor de vloeibare waterstof als brandstof.

Elke J-2 werd een nominaal vermogen van meer dan 200.000 pond stuwkracht. Vijf werden gebruikt op de S-fase II en een enkele J-2, die opnieuw kan worden gestart, werd gebruikt op de S-IVB die de Commando-Module/Service Module naar de Maan. De eerste J-2 zijn eerste orbitale vlucht op 26 februari 1966, aan boord van een Saturnus IB-raket, als onderdeel van een volledige test van de S-IVB fase in de ruimte.

Aerojet Rocketdyne de Toekomst In de Ruimte

Aerojet Rocketdyne blijft een belangrijke speler in de stuwstof industrie. Na Apollo, Aerojet Rocketdyne werd bekroond met de aanbesteding voor de bouw van de RS-25 Space Shuttle Main Engine (SSME), die LOX/Waterstof raket motoren die zijn ontworpen om te worden hergebruikt en leveren van 400.000 pond stuwkracht van elk.

Aerojet Rocketdyne produceert ook de RS-68, een van 600.000+ lb thrust LOX/Waterstof motor die wordt gebruikt op de Delta IV heavy-lift starten voertuig voor gebruik in militaire toepassingen.

In juni van 2006, voor het Constellation-programma, Rocketdyne werd bekroond met de raket motor contract op de Ares I, ook bekend als “De Stok”, die in combinatie met een Solid Rocket Booster (SRB) van Thiokol van de eerste fase en een Rocketdyne J-2X op de Aarde Vertrek Podium voor het Orion ruimtevaartuig — de moderne variant van de S-IVB op de Saturnus V.

Wanneer het Constellation programma werd geannuleerd, is de J-2X uiteindelijk vervangen met de RL-10, ook geproduceerd door Aerojet Rocketdyne en is gepland om te worden gebruikt op de ULA Vulcan Centaur en Northop Grumman Omega commercieel/militaire lanceervoertuigen.

Maar hoe zit het met de toekomst van de Maan-raketten? NASA ‘ s Space Launch System, die is ingesteld op de spirituele opvolger van de Saturnus V, beschikt nog niet over een maan-missie configuratie. Maar de toekomst van de maan missies kan uiteindelijk volledig afhankelijk van de particuliere sector, niet van de NASA. SpaceX is het ontwikkelen van de BFR of de “Starship” die streeft naar een eigen industrie heavy-lift raket dat zou de terugkeer van de mensheid naar de maan en ook naar Mars.

Was u een medewerker van Rocketdyne tijdens de Apollo-of Shuttle tijdperken? Praat Terug en Laat Me Weten.

Ruimte tech

Top 3 van de innovaties die vandaag gebruikt worden ontwikkeld door het Apollo-programma

Cyberwarfare in de ruimte: Satellieten op risico van aanvallen van hackers

Hoe NASA kiest tech voor het International Space Station, en waarom AI kunnen helpen ons om Mars

10 geweldige robots in de ruimte nu (in foto ‘ s)

Hoe Mark Shuttleworth werd de eerste Afrikaanse in de ruimte en start met een software-revolutie (TechRepublic)

Apollo 11: Poppy Northcutt wordt uitgelegd wat het is om deel uit te maken van de ruimte van de geschiedenis via zeldzame beelden (CNET)

Het repareren van dode satellieten met robots

Kleiner, goedkoper: Hoe deze kleine satellieten draaien off nieuwe ruimte data verkeer

Verwante Onderwerpen:

CXO

Digitale Transformatie

Tech Industrie

Smart Cities

Cloud