Raptor (silnik rakietowy)

Raptor
ilustracja
Kraj pochodzenia

 Stany Zjednoczone

Projektant

SpaceX

Wykorzystanie

Starship

Materiały napędowe

ciekły metan i ciekły tlen

Pierwszy lot

5 kwietnia 2019[1]

Osiągi
Siła ciągu w próżni

2000 kN

Impuls właściwy na poz. morza

330 s

Impuls właściwy w próżni

380 s

Parametry
Ciśnienie w komorze

250 bar

Wymiary
Długość

3,1 m

Średnica

1.3 m

Masa

1500 kg

Uproszczony schemat przepływów w silniku

Raptor – rodzina silników rakietowych produkowanych przez przedsiębiorstwo SpaceX.

Przystosowany jest do wielokrotnego użytku. Zaprojektowany i budowany przez SpaceX, jest stosowany w obu stopniach statku kosmicznego Starship. Silnik Raptor ma około dwa razy większy ciąg niż silnik Merlin 1D, który napędza rakietę Falcon 9[2].

Jest to (ang. Full-flow staged combustion) ciekłopaliwowy silnik rakietowy cyklu zamkniętego z całkowitą gazyfikacją składników lub ciekłopaliwowy silnik rakietowy pełnoprzepływowego spalania etapowego, napędzany mieszaniną ciekłego tlenu z ciekłym metanem.

Spalanie w silniku zachodzi w stosunku tlenu do metanu wynoszącym około 3,6:1, niższym niż stechiometryczny – 4:1, ponieważ całkowite spalenie wytworzyłoby temperaturę mogącą stopić elementy silnika[3]. Silnik ma dwie turbopompy (pompa z turbiną), oddzielne dla tlenu i metanu. Do metanu przepompowanego przez pompę jest dodawana pewna ilość tlenu, następuje częściowe spalenie metanu, gaz napędza turbinę i przepływa do głównej komory spalania. Podobnie przebiega pompowanie tlenu, ale mieszanka ma nadmiar tlenu. Częściowo spalone paliwo i tlen trafiają do głównej komory spalania w postaci gorących gazów, co pozwala uzyskać wyższą intensywność spalania i umożliwia zmniejszenie komory spalania[4]. Silnik wykonany jest głównie z aluminium, miedzi i stali, a turbopompy i kolektory silnika z nadstopu Inconel SX500[5]. Niektóre komponenty silnika są wykonywane za pomocą technologii druku 3D[6].

Pierwsze statyczne testy silnika zostały przeprowadzone we wrześniu 2016 roku. W 2019 roku odbyły się trzy pierwsze loty pojazdu Starhopper (będącego prototypem statku kosmicznego Starship) wyposażonego w pojedynczy silnik Raptor. W 2020 roku odbył się lot prototypem SN8, który osiągnął wysokość 12,5 km i był wyposażony w trzy silniki Raptor[7].

W sierpniu 2024 SpaceX zaprezentował trzecią wersję silnika, który wykazuje znaczne postępy w ciągu, impulsie właściwym i wydajności w porównaniu z poprzednimi wersjami. Raptor 3 ma mieć ciąg 280 ton siły, impuls właściwy 350 s przy masie silnika 1525 kg. SpaceX deklaruje, że po dalszych udoskonaleniach ciąg silnika może przekroczyć 300 ton[8].

Przypisy

  1. Michael Baylor, SpaceX readying Starhopper for hops in Texas as Pad 39A plans materialize in Florida [online], 2 czerwca 2019 (ang.).
  2. RAPTOR ENGINE, [w:] SpaceX [online] [dostęp 2019-10-23] [zarchiwizowane z adresu 2019-09-30] (ang.).
  3. Trevor Sesnic, Starbase Tour and Interview with Elon Musk [online], Everyday Astronaut, 11 sierpnia 2021 [dostęp 2024-06-10] (ang.).
  4. Tim Dodd, Is SpaceX's Raptor engine the king of rocket engines? [online], Everyday Astronaut, 25 maja 2019 [dostęp 2024-07-06] (ang.).
  5. Trevor Sesnic, Raptor 1 vs Raptor 2: What did SpaceX change? [online], everydayastronaut.com, 14 czerwca 2022 [dostęp 2024-07-01] (ang.).
  6. Ramish Zafar, SpaceX’s 3D Manufacturing Systems Supplier For Raptor Engine To Go Public Through SPAC Deal [online], wccftech.com, 23 marca 2021 [dostęp 2024-07-01] [zarchiwizowane z adresu 2022-11-05] (ang.).
  7. Starship SN8 High-Altitude Flight Test, [w:] YouTube [online], 9 grudnia 2020.
  8. SpaceX Reveals Raptor 3 Engine and Specifications | NextBigFuture.com [online], 3 sierpnia 2024 [dostęp 2024-08-09] (ang.).

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!