Как бы изменился STS, если бы он использовал J-2 в качестве основного двигателя?

В духе таких вопросов о конструкции ракеты, как этот , - как бы STS отличался от своей реальной конструкции, если бы в качестве основного двигателя использовались J-2? Какова будет потеря массы полезной нагрузки при прямой замене и какая конструкция потребуется для достижения тех же характеристик, что и у фактического STS?

Ответы (1)

J-2 не подходил для стрельбы на уровне моря. Для двигателя широко указывается удельный импульс на уровне моря в 200 секунд, но я с подозрением отношусь к такой круглой цифре; давление на выходе двигателя может быть слишком низким для запуска на уровне моря без отрыва потока.

Предполагая, что он может запускаться на уровне моря или запускаться с воздуха, уменьшенная версия орбитального аппарата могла бы иметь 10-12 тонн полезной нагрузки на НОО по сравнению с 27,5 тоннами STS. Ему потребуется 6 J-2 вместо 3 SSME, что сделает хвостовую часть довольно громоздкой, и при этом будут полноразмерные ускорители и внешний топливный бак.

Одно время рассматривалось создание версии J-2 с тороидальным аэродинамическим соплом вместо колоколообразного, что значительно улучшило бы летные характеристики на малых высотах. Опять же, уменьшение орбитального аппарата, 20 тонн или около того полезной нагрузки было бы возможным, но опять же вы столкнулись бы с проблемой поиска хвостовой части для установки 6 двигателей. Я думаю, что в концепции J-2T также не хватало возможности управления вектором тяги (карданного подвеса), поэтому, возможно, потребуется какой-то компромисс, например, 4 аэродинамических шипа и 2 стандартных J-2.

Как обсуждалось здесь , также были предложены некоторые варианты J-2 с выдвижным соплом, более простые, чем аэрошпиль, но они еще больше в плоскости выходного отверстия сопла, так что, опять же, конфигурация орбитального аппарата должна была бы сильно отличаться от орбитального аппарата STS, который мы использовали. привыкли к ним приспосабливаться.

Для тех, кому интересно, как выглядит упомянутая насадка aerospike .