Rutherford (Raketentriebwerk) - Rutherford (rocket engine)
 Rutherford-Motor auf Meereshöhe
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| Ursprungsland |
Vereinigte Staaten Neuseeland |
|---|---|
| Designer | Raketenlabor |
| Hersteller | Raketenlabor |
| Anwendung | Motor der ersten und zweiten Stufe |
| Status | Aktiv |
| Flüssigkraftstoffmotor | |
| Treibmittel | LOX / RP-1 |
| Zyklus | Elektrischer pumpengespeister Motor |
| Pumps | 2 elektrische Pumpen |
| Aufbau | |
| Kammer | 1 |
| Leistung | |
| Schub (Vakuum) | |
| Schub (Meereshöhe) | |
| Schub-Gewichts-Verhältnis | 72,8 |
| Spezifischer Impuls (Vakuum) | 343 s (3,36 km/s) |
| Spezifischer Impuls (Meeresspiegel) | 311 s (3,05 km/s) |
| Maße | |
| Durchmesser | 25 cm (9,8 Zoll) |
| Trockengewicht | 35 kg (77 lb) |
| Benutzt in | |
| Elektron | |
| Verweise | |
| Verweise | |
Rutherford ist ein Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk, das vom Luft- und Raumfahrtunternehmen Rocket Lab entwickelt und in Long Beach , Kalifornien, hergestellt wird . Das Triebwerk kommt in der firmeneigenen Rakete Electron zum Einsatz . Es verwendet LOX (Flüssigsauerstoff) und RP-1 (raffiniertes Kerosin) als Treibmittel und ist das erste flugfertige Triebwerk, das den Elektropumpen-Zyklus verwendet . Die Rakete verwendet eine ähnliche Triebwerksanordnung wie die Falcon 9 ; eine zweistufige Rakete mit einer Gruppe von neun identischen Triebwerken auf der ersten Stufe und eine vakuumoptimierte Version mit einer längeren Düse auf der zweiten Stufe. Diese Anordnung wird auch als Oktaweb bezeichnet. Die Version auf Meereshöhe erzeugt 24,9 kN (5.600 lbf) Schub und hat einen spezifischen Impuls von 311 s (3,05 km/s), während die vakuumoptimierte Version 25,8 kN (5.800 lbf) Schub erzeugt und einen spezifischen Impuls von . hat 343 s (3,36 km/s).
Die erste Testzündung fand 2013 statt. Das Triebwerk wurde im März 2016 für den Flug qualifiziert und hatte seinen Erstflug am 25. Mai 2017. Bis Juli 2021 hat das Triebwerk insgesamt 21 Electron-Flüge angetrieben, wodurch die Zahl der geflogenen Triebwerke 210 . beträgt .
Beschreibung
Rutherford ist nach dem renommierten neuseeländischen Wissenschaftler Ernest Rutherford benannt . Es handelt sich um einen kleinen Flüssigtreibstoff-Raketenmotor , der einfach und kostengünstig herzustellen ist. Es wird sowohl als Triebwerk der ersten als auch der zweiten Stufe verwendet, was die Logistik vereinfacht und Skaleneffekte verbessert. Um seine Kosten zu senken, verwendet es den Elektropumpen-Speisezyklus , das erste flugbereite Triebwerk dieser Art. Es wird hauptsächlich durch 3D-Druck hergestellt , wobei ein Verfahren namens Elektronenstrahlschmelzen verwendet wird . Brennkammer, Einspritzdüsen, Pumpen und Haupttreibmittelventile sind alle 3D-gedruckt.
Wie bei allen pumpengespeisten Motoren verwendet der Rutherford eine Rotationspumpe , um den Druck aus den Tanks auf den von der Brennkammer benötigten Druck zu erhöhen. Die Verwendung einer Pumpe vermeidet die Notwendigkeit schwerer Tanks, die hohe Drücke halten können, und die großen Mengen an Inertgas, die erforderlich sind, um die Tanks während des Fluges unter Druck zu halten.
Die Pumpen (eine für den Brennstoff und eine für das Oxidationsmittel) in Elektropumpenantriebsmotoren werden von einem Elektromotor angetrieben . Der Rutherford-Motor verwendet zwei bürstenlose Gleichstrom-Elektromotoren und eine Lithium-Polymer-Batterie . Es wird behauptet, dass dies den Wirkungsgrad von 50% eines typischen Gasgeneratorzyklus auf 95% verbessert . Das Batteriepaket erhöht jedoch das Gewicht des kompletten Motors und stellt ein Problem der Energieumwandlung dar.
Jeder Motor hat zwei kleine Motoren, die 37 kW (50 PS) erzeugen, während sie mit 40.000 U/min drehen . Die Batterie der ersten Stufe, die gleichzeitig die Pumpen von neun Motoren antreiben muss, kann über 1 MW (1.300 PS) elektrische Leistung liefern.
Der Motor wird regenerativ gekühlt , d. h. vor der Einspritzung wird ein Teil des kalten RP-1 durch in Brennraum und Düsenstruktur eingebettete Kühlkanäle geleitet, um Wärme von diesen abzuleiten, bevor es schließlich in den Brennraum eingespritzt wird.