Merlin (roket motoru ailesi)

Merlin, SpaceX tarafından Falcon 1 ve Falcon 9 fırlatma araçlarında kullanılmak üzere geliştirilmiş olan bir roket motorları ailesidir. SpaceX, Merlin motorlarını ayrıca Falcon Heavy fırlatma aracında da kullanmayı planlamaktadır. Merlin motorları gaz-üreteci güç döngüsü içinde roket yakıtı olarak RP-1 ve Sıvı oksijen kullanır. Merlin motoru en başta denizden kurtar(ıl)ma ve tekrar kullanım için tasarlanmıştı.

Merlin 1D

SpaceX Merlin 1D motorunun üretimi. Parlak egzoz kaplamasının üzerinde, yakıtın kaplamayı eritmesini engelleyen oluklar bulunmaktadır. Fotoğraf: 2012 Steve Jurvetson.
Üretici SpaceX
Menşe Ülke ABD
İlk Tarih 24 Mart 2006 (Merlin 1A)
Kullanım Amacı Ana aşama motoru, Yukarı aşama motoru
Bağlantılı olduğu Falcon 9, Falcon Heavy
Durumu Faal
Sıvı-yakıtlı motor
İtici Yakıt LOX / RP-1 (roket-sınıfı kerosen)
Güç Döngüsü gaz-üretici
Genel Bilgiler
İtki (Vakumda) 801 kN[1]
İtki (Deniz Seviyesinde) 654 kN[1]
Özgül itici kuvvet(Vakumda) 340 s (3.34 km/s)[1]
Özgül itici kuvvet (Deniz Seviyesinde) 282 s (2.73 km/s)[2]
Bölme basıncı 9.7 MPa (1,410 psi)[3]
İtki/Ağırlık oranı 150[4]

Merlin motorunun kalbindeki püskürtücü , Apollo Projesindeki lunar modülünün iniş motoru olan (LMDE)'de de kullanılmış olan, çivili türdendir.

Yakıtlar tek şaftlı ve çifte çarklı turbopompa üzerinden iletilir. Turbo-pompa ayrıca hidrolik aktüatör için yüksek basınçla akışkan da sağlar, sonrasında bu akışkan düşük basınç haznesine toplanır. Bu tasarım hidrolik tahrik sisteminin ayrılması ihtiyacını ortadan kaldırır ve hidrolik sıvısının bitmesiyle oluşan itki vektör denetimi hatasını imkânsız kılar. Turbo-pompa'nın üçüncü bir kullanım şekli ise, roketin kendi ekseni etrafındaki dönüşünü denetim altına almak üzere türbin egzoz çıkışının döndürülmesi için gerekli gücü sağlamayı içerir.

Çeşitleri

Merlin 1C motorunun üç uyarlaması üretildi. Falcon 1 için üretilen Merlin motorunun oynatılabilir turbo-pompa egzoz çıkış parçası vardı ve egzoza yön vererek roketin kendi etrafında dönmesi yönetiliyordu. Falcon 9'un ilk aşaması için üretilen Merlin 1C motoru Falcon 1'de kullanan motor, turbo-pompa egzoz çıkışının oynatılabilir olmaması dışında, birebir aynıdır. Merlin 1C vacuum uyarlaması Falcon 9'un ikinci aşamasında kullanıldı. Bu motorun Falcon 9'un ilk aşamasındaki uyarlamadan farkı ,vakum işlemesi için iyileştirilmiş, çok daha büyük bir egzoz çıkışına sahip olmasıdır ve motor %60 - %100 arasında yakıt ile ateşlenebilmektedir.[5]

Uyarlamaları

Merlin 1A
SpaceX Merlin 1A

Motorun ilk hali olan Merlin 1A, ucuz, harcanabilir, aşındırmalı soğutulmuş karbon fiber takviyeli polimer bileşik malzemesinden yapılmış bir egzoz çıkış bacası kullanmıştır, ve 34 kN (77,000 lbf) değerinde itki üretmiştir. Merlin 1A sadece iki kez uçuş yapmıştır: ilki 24 Mart 2006 tarihinde ve fırlatılıştan kısa süre sonra yakıt sızıntısı sebebiyle alev alarak başarısız olan uçuş,[6][7] ve ikincisi ise 21 Mart 2007 tarihinde olan ve başarılı bir şekilde gerçekleşen uçuştur.[8] Both times the Merlin 1A was mounted on a Falcon 1 first stage.[9][10]

SpaceX turbopompası tamamen yeni ve sıfırdan , Barber-Nichols Inc şirketi tarafından 2002 yılında, tasarlanmıştı. Barber-Nichols Inc şirketi tüm tasarım, mühendislik analizi ve üretim süreçlerini üstlenmişti. Barber-Nichols Inc. şirketi tubopompa ürünlerine, RS-88 (Bantum) ve NASA'nın Fastrac motoru programlarından elde ettikleri tecrübeyi uygulamıştır. Merlin 1A'daki turbopompa sürtünmeli-kaynak yöntemiyle üretilmiş ( tek parça alüminyum RP-1 pompa pervanesi ile biten inkomel 718 süper alaşımdan yapılmış) benzersiz bir ana şaft kullanır. Turboppompa muhafazası, (türbin ucunda inkomel, orta kısmında alüminyum, ve LOX ucunda 300-serisi paslanmaz çelikten oluşan) dökümden yapılmıştır. Türbin ise "kısmi-kabul edilmiş" bir itki tasarımına sahiptir ve 20,000 rpm hızında dönmektedir. Turbopompanın toplam ağırlığı 68 Kg (150 lbs) civarındadır.

Merlin 1B

Merlin 1B roket motoru, Merlin 1A motorunun geliştirilmiş haliydi. Turbopompa yükseltmeleri SpaceX için Barber-Nichols Inc şirketi tarafından gerçekleştirilmiştir. Falcon 1 fırlatma araçlarında kullanımı planlanmış olan motor, 380 kN (85,000 lbf) civarında itki üretebiliyordu. Merlin 1B'yi 1A'ya göre gelişmiş kılan fark türbin performans yükseltimi idi (1490 kW -> 1860 kW). Türbine performans yükseltimi fazladan egzoz çıkışları eklenerek elde edilmiştir ,( sonuç olarak daha önceki kısmi-kabul tasarımı tam-kabul'a çevirilmiştir). RP-1 ve LOX için için hafifçe büyütülmüş pervaneler de yükseltme işleminin başka bir parçasıdır. Bu model diğerine göre daha yüksek olan 22,000 rpm dönüş hızına sahipti ve daha yüksek tahliye basınç değerleri oluşturuyordu. Turbopompa'nın ağırlığı önceki modele göre değişmemiştir (68 Kg - 150 lbs).

Başlangıçta Merlin 1B'nin Falcon 9 fırlatma aracında kullanılması planlanıyordu, fırlatma aracının birinci aşamasına bu motorlardan 9 adedi öbek halinde yerleştirilecekti. Falcon 1'nin ilk uçuşundan elde edilen tecrübe sebebiyle, SpaceX Merlin motor geliştirilmesi sürecini Merlin 1C motorunun geliştirilmesine kaydırmıştır. Merlin 1C motoru 'tazeleyici soğutma' (regenerative cooling) sistemine sahiptir. Dolayısıyla Merlin 1B motoru herhangi bir fırlatma aracında hiç kullanılmadı.[9][10]

Merlin 1C
Merlin 1C

SpaceX fabrikası, Merlin 1C motoru yapım aşamasında
Üretici SpaceX
Menşe Ülke ABD
İlk Tarih 24 Mart 2006 (Merlin 1A)
Kullanım Amacı Ana aşama motoru, Yukarı aşama motoru
Bağlantılı olduğu Falcon 9
Durumu Faal
Sıvı-yakıtlı motor
İtici Yakıt LOX / RP-1 (roket-sınıfı kerosen)
Güç Döngüsü gaz-üretici
Genel Bilgiler
İtki (Vakumda) 480 kN[11]
İtki (Deniz Seviyesinde) 420 kN[11]
Özgül itici kuvvet(Vakumda) 304.8 s (3.0 km/s)[5]
Özgül itici kuvvet (Deniz Seviyesinde) 275 s (2.6 km/s)
Bölme basıncı 6.77 MPa (1,410 psi)[3]
İtki/Ağırlık oranı 96[4]
Uzunluk 2920 mm(115 in))[12]
Kuru ağırlık 630 kg (1380 lb)

Merlin 1C 'tazeleyici soğutma' yöntemiyle soğutulan bir egzoz çıkışına ve yanma odasına sahiptir. Kullanılan Turbopomp Merlin 1B modelindekinin biraz değiştirilmiş halidir. 2007 Kasım ayında ,resmi bir görevde gereken kadar olmak üzere, 170 saniye boyunca ateşlenmiştir,[11] ilk kez resmi bir görevde 2008 Ağustos ayında uçmuştur ( sorunsuz çalışmasına rağmen görevin özelliği gereği yörünge ulaşmamıştır),[13] 2008 eylül ayında, "özel sermaye ile geliştirilen ilk sıvı-yakıtlı roketi başarıyla yörüngeye çıkarmıştır" (Falcon 1 Uçuş 4)[13] , ayrıca 2010 Haziran ayında Falcon 9 roketinin ilk uçuşunda kullanılmıştır.[14]

Falcon 1 araçlarında kullanım için ayarlandığından, Merlin 1C deniz seviyesinde 350 kN (78,000 lbf) değerinde bir itkiye sahipti, vakumdaki itki değeri ise 400 kN (90,000 lbf) idi, ayrıca vakumdaki özgül itici kuvvet değeri 304 saniye idi. Bu ayarlar ile motor saniyede 140 kg (300 lb) itki yakıtı tüketiyordu. Tek bir Merlin 1C motorunun 27 dakika boyunca başarıyla çalıştırıldığı testler koşulmuştur. Bu süre çeşitli testlerin sürelerinin toplamıdır ve 10 adet Falcon 1 uçuşunun süresine denk gelmektedir.[15] Merlin 1C yakıt odası ve egzoz çıkışı 'tazeleyici soğutma' yöntemiyle ( saniyede 45 kilograms (100 lb) miktarındaki kerosene akışı kullanılarak) soğutulur, ve bu yöntemle 10 megawatt (13000 hp) dengi ısı enerjisi soğurulabilmektedir.[16]

Merlin 1C ilk defa, Falcon 1'in başarısız olan 3. fırlatma denemesinde kullanılmıştır. Başarısızlığı yorumlarken Elon Musk şöyle belirtmiştir: " Uçuşun, Falcon 9'da da kullanılacak olan Merlin 1C motoruna sahip olan ilk aşaması resim kadar mükemmeldi."[17] Merlin 1C daha sonra, 28 Eylül 2008 tarihinde, başarıyla sonuçlanan Falcon 1'in dördüncü uçuşunda kullanıldı .[18]

7 Ekim 2012 tarihinde CRS-1 görevindeki (Motor No. 1 olan ) bir Merlin 1C motoru T+00:01:20 zamanında beklenmeyen bir durum yaşamıştır, bu durum CRS-1 fırlatma videosunda 14 Haziran 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. bir çeşit parlama olarak görülmektedir. Arıza aracın Max-Q (en yüksek aerodinamik basınç) değerine ulaştığı anda meydana gelmiştir. SpaceX'in şirket içinde gerçekleştirdiği inceleme sonucunda motorun ani basınç kaybından sonra kapandığı, ve sadece aerodinamik kabuğun parçalanarak videoda görülen döküntüleri oluşturduğu anlaşılmıştır. Motorun kendisi patlamamıştır, SpaceX yer yönetimi uçuş boyunca motordan veri almaya devam etmiştir. Birincil görev ,geriye kalan 8 adet aynı türden motorun beklendiği gibi çalışması ve uçuş sırasında gerçekleştirilen uçuş rotasının yeniden ayalanması sayesinde, bu arızadan etkilenmemiştir ,[19] ancak ikincil görev göreve ait olan görev-yükü, UUİ ile çarpışmaları engellemek amaçlı yürürlükte olan, güvenlik kuralları sebebiyle hedeflenen yörüngeye ulaşamamıştır[20]

SpaceX ,Falcon 9 block II ve Falcon 1E hızlandırıcılarında kullanılmak üzere, Merlin 1C'nin 560 kN'luk uyarlamasını yapmayı planlıyordu .[21] Bu motor ve hızlandırıcıları uyarlarması modellerinden, daha gelişmiş tasarıma sahip olan Merlin 1D motoru ve daha uzun Falcon 9 v1.1 hızlandırıcısı için vazgeçilmiştir.

Merlin 1C motor özellikleri

Merlin 1C uyarlamasına ait daha önce yayımlanmış olan özellikler :[22]

  • Deniz seviyesindeki itki: 556 kN (125000 lbf)
  • Vakumdaki itki: 616 kN (138400 lbf)
  • Deniz seviyesinde özgül itici kuvvet: 275 s (2.6 kN·s/kg)
  • vakumda özgül itici kuvvet: 304 s (3.0 kN·s/kg)
  • Yakıt: RP-1 (roket sınıfı kerosen)
  • Oksitleyici: sıvı oksijen
  • Bölme basıncı: 6.77 MPa (982 psi)
  • İtki/Ağırlık oranı : 96

Merlin Vakum (1C)

10 Mart 2009 tarihinde, SpaceX yaptığı basın açıklamasında, Merlin Vakum motorunun testlerinin başarıyla tamamlandığını duyurdu. 1C motorunun bir çeşidi olan Merlin Vakum motoru daha büyük bir egzoz çıkışı bölümüne ve önemli ölçüde daha geniş bir 'genişleyen nozul/egzoz' kısmına sahiptir. 'genişleyen nozul/egzoz' kısmı ile uzaydaki vakımda motorun veriminin artırılması hedeflenmiştir. Motorun yanma bölmesi 'tazeleyici soğutma' yöntemiyle soğutulurken, 2.7 uzunluğundaki [23] niyobyum alaşımından[5] yapılmış olan 'genişleyen nozul/egzoz' kısmı ısıl ışınımla soğutulmaktadır(termal soğutma). Motor vakumda 411 kN (92,500 lbf) değerinde bir itki ve 342 saniye değerinde özgül itici kuvvet sağlayabilmektedir.[24] Merlin Vakum motorunun ilk üretilen örneği 2 Ocak 2010 tarihinde, Falcon 9'un ikinci aşamasının yörüngeye yerleştirilme ateşlemesinin tamamında (329 seconds) çalışmıştır .[25] Falcon 9'un 4 Haziran 2010 tarihindeki açılış uçuşunda, ikinci aşamada çalışmıştır. Tam güçte çalışan bir Merlin Vakum motoru, şimdiye kadar yapılan en verilmli Amerikan-yapımı bir hidrokarbon roket motoru olmuştur .[26]

Değiştirilmiş Merlin Vakum motoru için daha önceden planlanmamış olan bir test 2010 Aralık ayında gerçekleştirildi.Falcon 9'un tarihi belirlenmiş olan ikinci uçuşundan kısa bir süre öncesinde, Merlin Vakuum motorunun 2.7 metre uzunluğundaki, niyobyum alaşımında yapılmış bir sacdan üretilmiş olan,egzoz çıkışında 2 adet çatlak belirlendi. Mühendislik çözümü olarak egoz çıkışının alt kısmından 1.2 metre (4 ft) uzunluğunda parça kesildi, ve iki gün sonra fırlatma gerçekleştirildi, çünkü daha uzun egzoz çıkışından elde edilecek olan fazladan verim görev hedeflerine ulaşmak için gerekli değildi. Kısaltılmış bir egzoz çıkışı/nozul ile bile, roket motoru, fırlatma aracını 11,000 kilometre (6,800 mi) irtifaya çıkarabilmiştir.[23]

Merlin 1D
Merlin 1D uçuş donanımı (ön tarafta) ve 'octaweb' isimli motor kablolaması (arka tarafta); 2013 Haziran, Hawthorne, Kaliforniya kentindeki tesisin üretim katı.

Merlin 1D motoru SpaceX tarafından 2011–2012 yılları arasında geliştirilmiş olup ilk uçuşunu 2013 yılında yapmıştır. Merlin 1D aslında (2011 Nisan) deniz seviyesinde 620 kN (140,000 lbf) değerinde itki üretecek şekilde tasarlanmıştı.[27] 2011 yılındaki AIAA İtki Sistemleri konferansında, SpaceX şirketinden Tom Mueller[28] motorun vakumda 690 kN (155,000 lbf) değerinde itki üretme kapasitesine, ve vakumda 310 saniye'lik özgül itici kuvvet (Isp) değerine ulaşabilecek kapasiteye sahip olacağını belirtmiştir. Özgül itici kuvvetin önceki değerine (Merlin 1C'nin Isp değeri 14.5 saniye) göre neredeyse 16 kattan daha fazla bir artış söz konusudur. Yine benzer şekilde bölme basıncında %40'tan fazla bir artış ( 6.77 MPa -> 9.7 MPa ) gözlenmektedir. Motorun yeni özelliklerinden birisi de çalışma kapasitesini 100%'den 70%'e kısabilmesidir.[3]

Yeni motorun tasarımındaki hedefleri arasında artırılmış güvernilirlik (motorun aşınma/tükenme ömrünün artırılması ve bölme ile egzoz çıkışı/nozul kısımlarında ısıl dayanıklılık aralığının yükseltilmesi), artırılmış verim (itki tasarım hedefi 620 kN/140,000 lbf ve yüzde 70-100 arası çalışma kapasitesi kısma/artırma yeteneği), ve geliştirilmiş üretilebilirlik (daha az parça sayısı ve üretim için daha az saat harcanması) bulunmaktaydı.[29] Motorun 150:1 itki/ağırlık oranı bir roket motoru tarafından erişilmiş en yüksek orandır.[4]

2012 Haziran ayında motor testi tamamlandığında, SpaceX motorun, tam bir görev süresi olan 185 saniye boyunca 650 kN (147,000 lbf) itki ürettiğini ve 150'yi aşması beklenen itki/ağırlık oranını doğruladığını duyurmuştur.[30] 2012 Kasım ayı itibarıyla, Falcon 9 sayfasının Merlin bölümü motorun deniz seviyesinde 650 kN (147,000 lbf) değerinde itkiye, vakumda ise 720 kN (161,000 lbf) değerinde itkiye, yine deniz seviyesinde 282 saniye değerinde özgül itici kuvvete (Isp) ve vakumda 311 saniye değerinde özgül itici kuvvete (Isp) sahip olduğunu belirtmektedir.[2] Motor , bir gaz-üreteci döngülü kerosen reoket motoruna göre,en yüksek özgül itici kuvvet değerine ulaşmıştır. 20 Mart 2013 tarihinde, SpaceX Merlin 1D motorunun uçuş yeterliliğine eriştiğini duyurdu. Haziran 2013 tarihinde, Merlin 1D kullanan ilk yörüngesel uçuş aracı Falcon 9 1.1 ilk aşaması geliştirme testini tamamladı.[31]

Falcon 9 aracı Merlin 1D motorları ile birlikte ilk uçuşunda, Kanada Uzay Ajansı için CASSIOPE uydusunu yörüngeye çıkarmıştır. 360 kg (800 pound) ağırlığındaki CASSIOPE hava araştırma ve iletişim uydusu Aşırı Eliptik Alçak Dünya Yörüngesine (ADY) fırlatılmıştır.Bu motorun kullanıldığı ikinci uçuş ise SES-8 uydusunun Yer-Sabit Aktarma Yörüngesine fırlatılması olmuştur.[32] [33]

24 Kasım 2013 tarihinde, SES ve SpaceX'in SES-8 fırlatışı ile ilgili yaptığı ortaklaşa telekonferans sırasında, Elon Musk motorun aslında %85 kapasitede çalıştığını ve deniz seviyesi itki miktarını 730 kN (165000 lbf) değerine çekebileceklerini umduklarını belirtmiştir.[34] SES S.A. şirketine göre, yükseltilmiş motorlara sahip ilk Falcon 9 v1.1 aracı takvimde 2015 ortalarına yerleştirilmiş durumda, ve şirketin SES-9 görev yükünü taşıması planlanıyor.[35]

Merlin Vakum (1D)

Merlin 1D motorunun vakumda çalışan uyarlaması Falcon 9 v1.1 ve Falcon Heavy araçlarının ikinci aşamaları için geliştirildi.[1][3]

2012 yılı sonuna doğru, Elon Musk Merlin 1D vakum uyarlamasının test tablasındaki ateşleme testinin resmini twitter'da paylaşırken şunu belirtmiştir: "Şu anda en gelişmiş motorumuz olan Merlin 1D-Vac için, 80 tonluk itkiyle, test ateşlemesini yapıyoruz." [36] 2013 Ağustos ayında SpaceX'in resmi Falcon 9 ürün sayfasındaki güncellede, Merlin 1D Vakum motorunun, vakum koşullarında 801 kN (180,000 lbf) değerinde itkiye sahip olduğu belirtmiştir. Merlin 1D-Vac için özgül itici kuvvet değeri 340 saniye olarak gösterilmiştir. Artış miktarının sebebi vakumda çalışması sayesinde oluşan daha büyük genleşme oranıdır.[1]

Tasarım

Motor hakimiyeti

SpaceX Merlin'in uçuş bilgisayarlarında çift-yedeklemeli tasarım kullanmıştır. Sistem, arızaya dayanıklı tasarım oluşturabilmek için her işlem biriminde , sürekli diğerlerini denetleyen, üçer bilgisayar kullanmaktadır. Bir işlem birimi ,Falcon 9 aracında kullanılan 10 adet motorunun ( 9 adet ilk aşamada,1 adet ikinci aşamada) her birinin bir parçasıdır.[37]

Turbopompa

Merlin 1A-1C motorlarında kullanılan 'Merlin LOX/RP-1 turbopompa'; Barber-Nichols şirketi tarafından tasarlanıp geliştirilmiştir.[38] Merlin 1D motorundan itibaren, SpaceX tüm turbopompa geliştirme ve üretme faaliyetlerini kendisi üstlendi.

Üretim

2011 Ağustos itibarıyla, SpaceX ayda 8 adet Merlin motoru üretmekteydi, ileride ayda 33 (ve yılda 400 ) adet motor üretmeyi planlamaktaydı.[3] 2013 Eylül ayına gelindiğinde, SpaceX'in toplam üretim alanı neredeyse 93000 metre kareye (1 milyon ft kare) ulaşmıştı ve fabrika yılda 40 adet roket çekirdeği üretmeyi başarabilecek şekilde düzenlenmişti bu da daha önceki 400 adet yıllık motor üretim planına uygun düşüyordu.[39] 2014 Ekim ayında, SpaceX 100. Merlin 1D motorunu üretmiş olduğunu ve motorların haftada 4 adet olacak şekilde üretildiğini, yakında bu oranın 5'e çıkacağını duyurdu.[40]

Gelecekteki motorlar

SpaceX'in başka ana-motor geliştirme programları devam etmektedir ve ayrıca gelecek-motor fikirlerini yayımladılar. Bu fikirler arasında, şu anda üretimde olan SpaceX'in RP1-yakıtlı Merlin motor ailesine ek olarak, sıvı hidrojen (LH2) yakıtlı motorlar bulunmaktadır. Ancak, 2012 Kasım ayında, SpaceX CEO'su Elon Musk şirketin itki sistemleri tarafında kararlaştırılan yeni hedefi duyurdu: sıvı metan/sıvı oksijen(LOX) roket motorlarının geliştirilecekti,[41] ki bu tarz bir motorun kerosen yakıtlı motora göre maliyet ve az da olsa özgül itici kuvvet konularında üstünlüğü olacaktı, diğer yandan ise sıvı-hidrojen teknolojisinin olumsuz yönlerinden kurtulunmuş olacaktı.[42]

Merlin 2 fikri

30 Temmuz 2010 tarihindeki AIAA Ortak İtki Sistemleri Konferansında, SpaceX McGregor roket geliştirme tesisi direktörü Tom Markusic yeni bir motor planlamasının ilk aşamalarına ait birkaç bilgiyi paylaştı.SpaceX’in Merlin 2 isimli gaz üreteci döngüsü üzerine kurulmuş olan LOX/RP-1-yakıtlı motoru deniz seviyesinde tahmini olarak 7,600 kN (1,700,000 lbf) değerinde itkiye ve vakumda tahmini olarak 8,500 kN (1,920,000 lbf) değerinde itkiye sahip olacaktı, ve SpaceX'in tasarı aşamasındaki süper-ağır-yük sınıfındaki fırlatma araçlarına güç sağlayacaktı. Markusic bu yeni sınıf fırlatma araçlarını Falcon X ve Falcon XX olarak adlandırdı. Böyle bir çalışma kapasitesi ile üretilecek bir motor, Saturn V'de kullanılmış olan F-1 motorundan daha çok itkiye sahip olacaktır .[43]

Falcon 9 Heavy aracının daha kuvvetli uyarlamalarında kullanılamaya başlanması planlanan Merlin 2'nin "3 yıl içinde 1 milyar

a yeterliliğe ulaşabileceği"ni belirtmiştir Markusic.[44] 2010 Ağustos ayı ortasında, SpaceX CEO'su Elon Musk Merlin 2 motorunun mimarisinin SpaceX'nin "süper-ağır yük" fırlatma araçlarının geliştirilmesi hedefine dair yapılacak her çalışmada anahtar-elamanı olacağını ve SpaceX gereçkten de süper ağır yük araçlarına doğru aşama kaydetmek istediğini ve Markusic tarafından itki konferansında belirli fırlatma araçları için özel olası ayarlamaların/kurguların kavramsal "beyin-fırtınası" fikirleri olduğunu, tartışma ortamı yaratmak için anlatıldığını belirtmiştir[45]

Duyurulduğundan beri, Merlin 2 motorunun durumu belirsizleşmiştir. 2011 Ortak İtki Sistemleri Konferansında, Elon Musk SpaceX'in muhtemel bir aşama döngülü motor üzerine çalıştığını belirtmiştir.[46] 2012 Ekim ayında, SpaceX Merlin 1 dizisi motorlardan birkaç kat daha güçlü olacak olan ve Merlin'nin RP-1 yakıtını kullanmayacak olan bir roket motoruna ait kavramsal çalışmayı duyurdu.[47] Bu büyük motorun yeni SpaceX roketinde kullanılmak için olduğu belirtildi, teorik olarak bu büyük motorlardan birden fazla kullanılarak 150 ile 200 ton (150 bin ile 200 bin kg) arası yük alçak dünya yörüngesine çıkarılabilecektir. Geliştirme aşamasında olan bu roket SpaceX tarafından "Raptor" olarak adlandırıldı. Raptor motoru yakıt olarak sıvı metan kullanacak, ve deniz seviyesinde 6700 kN(1.500.000 lbf) değerinde itkiye sahip olacaktır.[48]

Ayrıca bakınız
  • Draco (roket motoru) – SpaceX'in Tepki Yönlendirme Sistemi(RCS) iticisi.
  • Kestrel (roket motoru) – SpaceX'in Falcon 1 için kullandığı küçük üst aşama motoru.
  • Falcon (roket ailesi) - SpaceX'in sadece LOX/RP-1 yakıtı kullanan fırlatma araçları.
  • Raptor (roket motoru) - SpaceX'in metane/LOX yakıtlı motoru
  • Yörüngesel roket motorlarının karşılaştırılması
  • Roket motoru
  • İğneli enjektör
  • TR-106 - TRW tarafından 2000 yılında geliştirilen LOX/LH2 yakıtlı, düşük maliyetli 'iğneli motor' (LCPE-Low Cost Pintle Engine).
  • TR-107 - Gelecekteki tekrar-kullanılabilir fırlatma araçları için SLI altında geliştirilmiş olan RP1 motoru.
  • RS-27A – Amerikan Delta II fırlatma aracında kullanılmış olan RP-1 motoru ; Saturn 1B H-1 mirasıdır.
  • RD-171 - Zenit fırlatma araçlarında kullanılan RP-1 motoru.
  • RD-180 – Amerikan Atlas V fırlatma aracının ilk aşamasında kullanılan RP-1 motoru.
  • RD-191 – Angara fırlatma araçlarında kullanılan Rus yapımı, Amerikan denkleriyle hemen hemen aynı zamanda geliştirilmiş olan, RP-1 motoru.
  • NK-33 – Soviet N1 ay roketi için geliştirilmiş RP-1 motoru,Soyuz-2-1v roketinde kullanılması planlanmaktadır. Daha önce Orbital Sciences tarafından Antares fırlatma aracında kullanılmıştır.
  • F-1 (roket motoru) – Saturn V ay roketinin LOX/RP-1 yakıtlı ana motorudur.
  • Executor (roket motoru)

Kaynakça
  1. "SpaceX Falcon 9 product page". 24 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2015.
  2. "Merlin section of Falcon 9 page". SpaceX. 8 Nisan 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2012.
  3. "SpaceX Unveils Plans To Be World's Top Rocket Maker". AviationWeek. 11 Ağustos 2011. 21 Haziran 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Haziran 2014.
  4. Chaikin, Andrew (Ocak 2012). "1 visionary + 3 launchers + 1,500 employees = ? : Is SpaceX changing the rocket equation?". Air & Space Smithsonian. 28 Şubat 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Kasım 2012.
  5. Dinardi, Aaron; Capozzoli, Peter; Shotwell, Gwynne (2008). Low-cost Launch Opportunities Provided by the Falcon Family of Launch Vehicles (PDF). Fourth Asian Space Conference. Taipei.
  6. Berger, Brian (19 Temmuz 2006). "Falcon 1 Failure Traced to a Busted Nut". Space.com. 4 Haziran 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Haziran 2015.
  7. "Findings of the Falcon return to flight board". SpaceX.com. 25 Temmuz 2006. 18 Aralık 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Haziran 2015.
  8. "Demo Flight 2 Flight Review Update" (PDF). SpaceX. 15 Haziran 2007. 6 Mart 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Haziran 2015.
  9. Whitesides, Loretta Hidalgo (12 Kasım 2007). "SpaceX Completes Development of Rocket Engine for Falcon 1 and 9". Wired Science. 23 Mart 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Şubat 2008.
  10. Gaskill, Braddock (5 Ağustos 2006). "SpaceX has magical goals for Falcon 9". Nasa Spaceflight. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Şubat 2008.
  11. "SpaceX Completes Development of Merlin Regeneratively Cooled Rocket Engine". Business Wire. 13 Kasım 2007. 30 Mart 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Haziran 2015.
  12. "The SpaceX Falcon 1 Launch Vehicle Flight 3 Results, Future Developments, and Falcon 9 Evolution" (PDF). 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Aralık 2012.
  13. Clark, Stephen (28 Eylül 2008). "Sweet Success at Last for Falcon 1 Rocket". Spaceflight Now. 24 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Nisan 2011. the first [sic]developed liquid-fueled rocket to successfully reach orbit.
  14. Boyle, Alan (4 Haziran 2010). "Shuttle successor succeeds in first test flight". MSNBC. 7 Haziran 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Haziran 2010.
  15. "SpaceX Completes Qualification Testing of Merlin Regeneratively Cooled Engine for Falcon 1 Rocket" (Basın açıklaması). SpaceX. 25 Şubat 2008.
  16. "Updates: December 2007". Updates Archive. SpaceX. Dec 2007. 5 Nisan 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Aralık 2012. (2007:) Merlin has a thrust at sea level of 95,000 lbs, a vacuum thrust of over 108,000 pounds, vacuum specific impulse of 304 seconds and sea level thrust to weight ratio of 92. In generating this thrust, Merlin consumes 350 lbs/second of propellant and the chamber and nozzle, cooled by 100 lbs/sec of kerosene, are capable of absorbing 10 MW of heat energy. A planned turbo pump upgrade in 2009 will improve the thrust by over 20% and the thrust to weight ratio by approximately 25%.
  17. Bergin, Chris; Davis, Matt. "SpaceX Falcon I fails during first stage flight". NASAspaceflight. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Haziran 2015.
  18. Clark, Stephen (28 Eylül 2008). "Sweet success at last for Falcon 1 rocket". Spaceflight Now. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2008.
  19. Nelson, Katherine. "SpaceX CRS-1 Mission Update". SpaceX. 25 Mart 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2012.
  20. Clark, Stephen (11 Ekim 2012). "Orbcomm craft falls to Earth, company claims total loss". Spaceflight Now. 15 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Ekim 2012.
  21. "Falcon 1 Users Guide (Rev 7)" (PDF). SpaceX. 26 Ağustos 2008. s. 8. 2 Ekim 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Haziran 2015.
  22. "SpaceX Merlin Engine". SpaceX. 24 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Temmuz 2014.
  23. Klotz, Irene (13 Aralık 2010). "SpaceX Sees ISS Meet-up in 2011". Aviation Week. Erişim tarihi: 8 Şubat 2011. The second stage went up to 11,000 km.—and that’s with the shortie skirt
  24. "SpaceX Falcon 9 upper stage engine successfully completes full mission duration firing" (Basın açıklaması). SpaceX. 10 Mart 2009. Erişim tarihi: 12 Mart 2009.
  25. Full Duration Orbit Insertion Firing. SpaceX. 2 Ocak 2010.
  26. "SpaceX Falcon 9 Upper Stage Engine Successfully Completes Full Mission Duration Firing". SpaceX. 10 Mart 2009. 26 Ocak 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Mart 2011.
  27. Harwood, William (5 Nisan 2011). "World's biggest private space rocket planned". CBS. 21 Ekim 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Nisan 2011.
  28. Lindsey, Clark S. (1 Ağustos 2011). "SpaceX Merlin 1D". 11 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ağustos 2011.
  29. Bergin, Chris (11 Ocak 2012). "SpaceX to begin testing on Reusable Falcon 9 technology this year". NASA Spaceflight.com. 18 Ocak 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Aralık 2012. – Increased reliability: Simplified design by eliminating components and sub-assemblies. Increased fatigue life. Increased chamber and nozzle thermal margins,” noted SpaceX in listing the improvements in work. – Improved Performance: Thrust increased from 95,000 lbf (sea level) to 140,000 lbf (sea level). Added throttle capability for range from 70-100 percent. Currently, it is necessary to shut off two engines during ascent. The Merlin 1D will make it possible to throttle all engines. Structure was removed from the engine to make it lighter. – Improved Manufacturability: Simplified design to use lower cost manufacturing techniques. Reduced touch labor and parts count. Increased in-house production at SpaceX.
  30. SpaceX CASSIOPE Mission Press Kit (Sept 2013) pg. 9 (PDF), 12 Nisan 2017 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi, erişim tarihi: 3 Temmuz 2015
  31. Bergin, Chris (20 Haziran 2013). "Reducing risk via ground testing is a recipe for SpaceX success". NASASpaceFlight (not affiliated with NASA). 14 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Haziran 2013.
  32. Rosenberg, Zach (16 Mart 2012). "SpaceX readies upgraded engines". Flightglobal. 11 Ocak 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Mart 2012.
  33. Graham, William (3 Aralık 2013). "Falcon 9 v1.1 successfully lofts SES-8 in milestone launch". NASASpaceflight.com. 2 Şubat 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Aralık 2013.
  34. Elon, Musk (24 Kasım 2013). "SES-8 Prelaunch Teleconference". 3 Aralık 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Kasım 2013.
  35. Halliwell, Martin (30 Ocak 2015). "SES-9 Briefing". Erişim tarihi: 2 Mart 2015.
  36. Elon, Musk (30 Eylül 2012). "Now test firing our most advanced engine, the Merlin 1D-Vac, at 80 tons of thrust". 5 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2012.
  37. Svitak, Amy (18 Kasım 2012). "Dragon's "Radiation-Tolerant" Design". Aviation Week. 3 Aralık 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Kasım 2013. "We've got computers in the Falcon 9, we've got three computers in one unit on each engine in the Falcon 9, so that's 30 computers right there."
  38. "Merlin LOX/RP-1 Turbopump". website "Products" page: Rocket Engine Turbopumps. Barber-Nichols. 13 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Kasım 2012.
  39. "Production at SpaceX". SpaceX. 24 Eylül 2013. 13 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Eylül 2013.
  40. "Production at SpaceX". SpaceX. 22 Ekim 2014. 13 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2014.
  41. Todd, David (22 Kasım 2012). "SpaceX's Mars rocket to be methane-fuelled". Flightglobal. 11 Ocak 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Aralık 2012. Musk said Lox and methane would be SpaceX’s propellants of choice on a mission to Mars, which has long been his stated goal. SpaceX’s initial work will be to build a Lox/methane rocket for a future upper stage, codenamed Raptor. The design of this engine would be a departure from the “open cycle” gas generator system that the current Merlin 1 engine series uses. Instead, the new rocket engine would use a much more efficient “staged combustion” cycle that many Russian rocket engines use.
  42. Todd, David (20 Kasım 2012). "Musk goes for methane-burning reusable rockets as step to colonise Mars". FlightGlobal Hyperbola. 28 Kasım 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Kasım 2012. "We are going to do methane." Musk announced as he described his future plans for reusable launch vehicles including those designed to take astronauts to Mars within 15 years, "The energy cost of methane is the lowest and it has a slight Isp (Specific Impulse) advantage over Kerosene," said Musk adding, "And it does not have the pain in the ass factor that hydrogen has".
  43. "SpaceX Merlin 2 engine, heavy lift designs". hobbyspace. 30 Temmuz 2010. 9 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2015.
  44. SpaceX Unveils Heavy-Lift Vehicle Plan 21 Ağustos 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Aviation Week, 2010-08-05, accessed 2010-08-16.
  45. "Exploration Musk Clarifies SpaceX Position On Exploration]". Aviation & Space Week. 11 Ağustos 2010. Erişim tarihi: 16 Ağustos 2010. (abonelik gereklidir)
  46. "Webcasts of Elon Musk & Gwynne Shotwell at AIAA mtg". hobbyspace. 1 Ağustos 2011. 10 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2015.
  47. Rosenberg, Zach (15 Ekim 2012). "SpaceX aims big with massive new rocket". Flightglobal. 18 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Ekim 2012.
  48. "SpaceX propulsion chief elevates crowd in Santa Barbara". Pacific Business Times. 19 Şubat 2014. 20 Şubat 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Şubat 2014.

Dış bağlantılar
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.