RL-10

RL-10
	Motor RL-10 při testech trysky
Tovární značení	LR-115
Země původu	USA
Výrobce	Pratt & Whitney Rocketdyne
Účel	Motor vyšších stupňů
Použití	Atlas (I, II, III, V) Saturn I Delta IV Titan
Status	aktivní
Předchůdce	XLR-115
Související vývoj	LR-119, J-2
První zážeh	1959
První let	1961
Počet použitých	500
Varianty	RL-10B-2 - Delta IV RL-10A-4-2 - Atlas V
Specifikace
Tah (vakuum)	RL-10A4-2 - 99 kN RL-10B-2 -110 kN
Isp (vak)	4530 N.s/kg (462 s)
Poměr tah/hmotnost	60,53
Doba zážehu	700 s
Druh pohonných látek	kapalné
Palivo	Kapalný vodík (LH2)
Okysličovadlo	Kapalný kyslík (LOX)
Poměr poh. látek	LOX/LH2 5:1
Cyklus	Expanzní
Spotřeba	Kyslík 20.6 kg/s, vodík 3.5 kg/s
Regulace tahu	ano
Chlazení	regenerativní
Expanzní poměr trysky	regulovatelný, až 250:1
Tlak v komoře	3,9 MPa
Možnost restartu	ano
Směrování tahu	elektromechanické, ±4°
Rozměry
Celková délka	1,7 m
Průměr trysky	0,99
Hmotnost	RL-10A4-2 - 140 kg RL-10B-2 - 277 kg

RL-10 je raketový motor na kapalné pohonné látky, byl prvním americkým motorem spalujícím kapalný kyslík a vodík. Byl vyvinut společností Pratt&Whitney na počátku 60. let. Používal se na druhém stupni rakety Saturn I, dále na raketovém stupni Centaur raket Atlas a Titan a také v druhém stupni raket Delta III a IV.

Historie

Motor RL-10 při testech v JPL, konec 50. let

Počátky motoru RL-10 spadají až do roku 1946, kdy americké námořnictvo začínalo ověřovat použitelnost kapalného vodíku jako pohonné látky raket. Většina raných pokusů byla provedena v JPL (Jet Propulsion Laboratory). Ačkoli v rámci programu nebyl vyroben letuschopný motor, bylo získáno mnoho zkušeností s výrobou a uchováváním velkého množství kapalného vodíku. Tyto zkušenosti byly důležité pro pozdější projekty.

Když vstoupily do služby první typy raket Atlas, byl vznesen požadavek na zvýšení jejich nosnosti přidáním silného druhého stupně, který bude schopen vynést těžší náklady. Roku 1958 byl společnosti General Dynamics udělen kontrakt na výrobu stupně nazvaného Centaur, který měl splnit zadané požadavky. Na vývoj motoru pro stupeň Centaur byla najata společnost Pratt&Whitney, která představila svůj motor XLR-115. V roce 1960 zadala NASA firmě Pratt&Whitney kontrakt na vývoj silnější verze XLR-119 pro pohon druhého stupně rakety Saturn I. Původně se počítalo s použitím čtyř motorů XLR-119, projekt však provázely problémy a NASA byla přinucena projekt přehodnotit a využít šestici stávajících motorů XLR-115. XLR-115 byl přejmenován na RL-10 a první letuschopné kusy byly dodány v červnu 1962. Motory byly dále vylepšovány a jsou stále využívány na raketách Atlas V a Delta IV. Zvažovalo se i jeho využití na některých neuskutečněných projektech jako třeba raketa Nova, vylepšené verze rakety Saturn a experimentální McDonnell Douglas – Delta Clipper.

Technické specifikace

Motor RL-10 byl za svou téměř 50letou kariéru mnohokrát modifikován, ale původní koncept zůstal nezměněn. Motor využívá pro dopravu paliva expanzní cyklus a systém naklánění motoru je řešen elektromechanicky. Chlazení trysky a spalovací komory je řešeno regenerativní cirkulací kapalného vodíku skrze kanálky ve stěnách.

Verze

Centaur se dvěma motory RL-10A-4-2

RL-10 – základní verze, tah: 66 kN, 60 letů, poslední let: 1965
RL-10A-1 – 44 letů, poslední let: 1965
RL-10A-3 – původní značení: LR-119, koncept 1968
RL-10A-3A – používán ve stupních Centaur pro rakety Atlas a Titan do roku 2005
RL-10A-4 – tah: 92,5 kN, 106 letů, poslední let 2004
RL-10A-4-1 – vylepšená verze, používaná na Centaur IIA, tryska ovládána elektromechanicky, tah: 99,1 kN
RL-10A-4-2 – používán na Centaur V1 a V2 na raketách Atlas V
RL-10A-5 – zamýšlen pro McDonnell Douglas Delta Clipper, ale nepoužit
RL-10A-5KA – návrh: 1992, nepoužit
RL-10B-2 – tah: 110 kN, používán u druhého stupně Delty IV
RL-10B-X – koncept: 1994
RL-10C – zamýšlen pro Deltu III, tah: 157 kN
RL-10C-X – koncept: 1994

Budoucí využití

V roce 2005 bylo oznámeno, že nový lunární modul Altair bude vybaven celkem pěti motory RL-10. Čtyř pro sestup na Měsíc a jeden pro vzlet. Pro tento účel budou motory upraveny tak, aby bylo možno regulovat jejich tah až na 10 % nominálního, to kvůli hladkému dosednutí na povrch Měsíce. NASA si od motorů RL-10 slibuje snížení nákladů a zvýšení bezpečnosti, díky jeho spolehlivosti a dlouholetým zkušenostem s jeho provozem.

Odkazy

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu RL-10 na Wikimedia Commons
(anglicky)http://www.astronautix.com/engines/rl10.htm
(anglicky)http://everything2.com/e2node/RL-10
(anglicky)http://www.asme.org/Communities/History/Landmarks/RL10_Rocket_Engine_1958.cfm
(anglicky)https://web.archive.org/web/20111201181248/http://www.spaceandtech.com/spacedata/engines/rl10_specs.shtml

Poznámky

Technické specifikace v infoboxu se týkají současných verzí RL-10A4-2 a RL-10B-2