Raptor (ракетний двигун)

Raptor
Виробник	США, SpaceX
Пов'язані РН	Starship
Статус	випробовується
Рідинний двигун
Паливо	рідкий кисень / рідкий метан
Співвідношення	3,8
Цикл	закритий із повною газифікацією
Конфігурація
Кількість камер	1
Відношення площі сопла	40
Продуктивність
Тяга на рівні моря	2000 кН
Відношення тяга-до-маси	170 (план)
Тиск камери	30 МПа
Питомий імпульс у вакуумі	380 с
Питомий імпульс на рівні_моря	330 с
Розміри
Довжина	3,1 м
Діаметр	1,3 м Raptor Vac: 2,4 м
Суха маса	1500 кг

Raptor — перший представник нового перспективного покоління метанових ракетних двигунів. Розробник двигуна — компанія SpaceX. Даний двигун може використовуватись на першому і другому ступенях Starship. Двигун буде використовувати як паливо рідкий метан (англ. Liquid methane) і рідкий кисень (англ. Liquid oxygen, LOX). Попередня концепція передбачала використання рідкого водню (англ. Liquid hydrogen, LH2, LH₂), замість рідкого метану.

Двигун Raptor має у 2 рази більшу тягу, порівняно з двигуном Merlin 1D Vacuum, який встановлюють на другий ступінь ракет-носіїв Falcon 9 та Falcon 9.1 Розробник планує використовувати двигуни даного типу для ракет, за допомогою яких будуть досліджувати та колонізувати Марс.

Історія створення

Raptor був вперше обговорений працівником компанії SpaceX Максом Возоффом на АІАА Commercial Crew/Cargo symposium у 2009 році. Станом на квітень 2011 року, у SpaceX невелика кількість інженерів працювала над двигуном Raptor, оскільки  LH2/LOX концепції мали низький пріоритет.

У березні 2012 року програма розвитку двигуна Raptor, була на стадії реалізації, проте деталі не розголошувалися.

У жовтні 2012 SpaceX анонсувала концепт ракетного двигуна, який буде мати тягу в кілька разів більшу, ніж серія двигунів Merlin 1. Вони натякнули, що на проробку деталей проєкту потрібно близько 3 років і що в наступних ракетах будуть використовувати кілька таких двигунів. Це, в теорії, дасть змогу виводити на низьку навколоземну орбіту від 150 до 200 тонн корисного навантаження, що перевищить можливі показники ракети SLS, яку розробляє NASA[1].

Порівняльна таблиця характеристик

Назва двигуна	Тяга вакуум кН (lbf^[en])	Питомий імпульс, с	Тягооснащеність	Двигун
				Паливо/Окислювач	Тип
SpaceX Raptor (проєктна)	1900	375 (вак.)		рідкий метан / рідкий кисень	РРД замкнутого циклу (англ. full-flow staged combustion)
Blue Origin BE-4 Vacuum	2400 (550000)			рідкий метан / рідкий кисень	РРД замкн. циклу (англ. oxygen-rich staged combustion)
SpaceX Merlin 1D+ Vacuum	914 (205000)	309	150	гас(RP-1)/ рідкий кисень	РРД відкрит. циклу (англ. gas generator)
SpaceX Merlin 1C Vacuum	480 (140000)	304	96	гас(RP-1)/ рідкий кисень	РРД відкрит. циклу (англ. gas generator)
РД-180	4150 (930,000)	338	78	гас(RP-1)/ рідкий кисень	РРД замкнут. циклу (англ. staged combustion)
RS-25	2280 (510,000)	453	73	рідкий водень/ рідкий кисень	РРД замкнут. циклу (англ. staged combustion)
Rocketdyne F-1 (Saturn V)	7740 (1740000)	304	83	гас(RP-1)/ рідкий кисень	РРД відкрит. циклу (англ. gas generator)
TR-107	4 900 (1 100 000)[2]	[2]	[2]	гас(RP-1)/ рідкий кисень	РРД замкнут. циклу (англ. oxygen-rich staged combustion

Примітки

1. Gebhardt, Chris (29 вересня 2017). Місяць, Марс і навколоземні орбіти: Маск оновлює архітектуру BFR і свої плани. nasaspaceflight.com. Архів оригіналу за 1 жовтня 2017. Процитовано 4 жовтня 2017.(англ.)
2. TR-107 (PDF). NASA Marshall. Архів оригіналу (PDF) за 5 березня 2016. Процитовано 17 серпня 2015. [Архівовано 2016-03-05 у Wayback Machine.]

Джерела

• HobbySpace.com. Retrieved 2009-07-13.
• http://www.nasaspaceflight.com/2014/03/spacex-advances-drive-mars-rocket-raptor-power/ [Архівовано 11 вересня 2015 у Wayback Machine.]
• http://on-demand.gputechconf.com/gtc/2015/video/S5398.html [Архівовано 31 серпня 2015 у Wayback Machine.]