Является ли LOX с переохлаждением впервые использованным в Falcon 9 Full Thrust?

На веб-сайтах много написано для космической ракеты SpaceX и Falcon 9 FT, потому что эта ракета использует жидкий кислород при температуре -340 градусов по Фаренгейту (°F) или 66 градусов по Кельвину (K), что намного ниже по сравнению с другими действующими ракетами, используемыми в наши дни. . SpaceX решила работать по-другому при более низких температурах, потому что для Falcon 9 требовались дополнительные характеристики, чтобы таким образом иметь больше топлива для посадки на первой ступени. Поскольку Falcon 9 FT — это ракета, которую можно использовать для перевозки астронавтов в космос, а также использование переохлажденного LOX — непростой процесс, который может быть рискованным и требует очень надежной технологии для завершения этого процесса, он привлекает внимание и славу к Falcon 9. ФТ по этой части. Но Falcon 9 FT не первый, использующий переохлажденный LOX. Другие ракеты использовали его до ракеты SpaceX и, по информации некоторых веб-сайтов, даже при более низких температурах, чем использует ракета Falcon 9 FT. Так что переохлаждение используется не только в лабораториях для его изучения, но и в реальных ракетах, отрабатываемых на практике и эксплуатирующихся годами.

Ракета, о которой я говорю, — это двухступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-9А, также известная как СС-8 «Сасин». Мы знаем, что в большинстве ракет используется очень токсичное гиперголическое топливо или твердое топливо. Но Р-9А была пусковой установкой, которая использовала криогенное топливо, керосин и жидкий кислород для своей первой ступени.

^{Транспортировка и установка ракеты Р-9А/8К75 на пусковой стол. Стартовый комплекс "Десна-Н" на космодроме Байконур 1961-1963 гг.}

Р-9 представлял собой последнюю попытку Королева разработать практическую военную ракету и доказать военную ценность комбинации нетоксичного жидкого кислорода и керосина. ^{( 1 )}

Она была спроектирована и эксплуатировалась в начале развития ракетно-космической техники, когда проводилось множество экспериментов и испытаний новых и неизвестных в то время технологий. Так было даже с ракетой Р-9А, в которой была применена новая технология переохлаждения жидкого кислорода.

Разработана в 1959 г., первые летные испытания ракеты Р-9А начались 9 апреля 1961 г., а первый успешный пуск состоялся 21 апреля 1961 г. Она вступила в строй 21 июля 1965 г. и прослужила более 10 лет. Всего было построено всего 27 действующих пусковых установок и 70 ракет.

Предыдущие советские конструкции, работавшие на криогенном LOX и керосине, обычно требовали нескольких часов для заправки и запуска, около 2 часов. С другой стороны, Р-9А можно было запустить через 20 минут с момента подачи команды на запуск. Так, для Р-9А новыми достижениями стали возможность использования переохлажденного кислорода, а также процесс быстрой заправки и пуска серийной ракеты на криогенном жидком кислороде.

Для этого необходимо было освоить новые технологии.

Разработана система переохлаждения, длительного хранения и скоростной заправки ракеты переохлажденным жидким кислородом и решена проблема длительного хранения кислорода без потерь. ^{( 3 )}

Василий Мишин разработал новые материалы и оборудование для предварительного охлаждения жидкого кислорода примерно до -210 градусов по Цельсию (°C), а затем разработал системы хранения с вакуумной изоляцией, которые в 500 раз сократили потери при выкипании при хранении, транспортировке и заправке топливом. Все процессы перед запуском описаны здесь(аудио на русском языке). Использование переохлажденного LOX было очень важно для этого проекта. Исследования показали, что существуют дополнительные возможности для повышения эффективности переохлажденного жидкого кислорода. Его использование давало массу преимуществ Р-9А. Во-первых, он занимает меньший объем, во-вторых, резко снижаются потери на испарение, в-третьих, можно реализовать скоростную дозаправку, благодаря чему кислород, попадая в теплый бак, не будет быстро закипать, как это обычно бывает. В этом случае переохлажденный жидкий кислород при температуре -210 градусов по Цельсию (°C) сильно увеличивает его текучесть и позволяет резко сократить время дозаправки, что было очень важно для максимально быстрой заправки и пуска ракеты в аварийных или тактических целях. запускает в случае необходимости. Мы знаем, каким пиком было напряжение в начале 1960-х годов. Р-9А, несмотря на то, что у нее было ядерное оружие, в качестве полезной нагрузки представляла собой пусковую установку, которая, вероятно, после некоторых модификаций, внесенных в нее, и с установленной 3-й ступенью для достижения орбитальной скорости, могла иметь возможность выводить на орбиту небольшие полезные нагрузки в соответствии со своими спецификациями. Информация веб-сайтов подтверждает, что жидкий кислород, использованный в Р-9А, был переохлажденным. Но на некоторых сайтах указано -186 °C, но я в этом сомневаюсь, потому что на некоторых из них температура указана со знаком (?). Согласно с но я сомневаюсь в этом, потому что у некоторых из них температура показывается со знаком (?). Согласно с но я сомневаюсь в этом, потому что у некоторых из них температура показывается со знаком (?). Согласно сtonnel-ufo.ru и astronautix.com , температура жидкого кислорода была -210 по Цельсию (°C) = 346 по Фаренгейту (°F) = 64 по Кельвину (K), что означает ниже, чем у Falcon 9 FT 66 K (-340 F ). Таким образом, эта информация означает, что Р-9А может быть пусковой установкой, которая использует LOX при самых низких температурах. В любом случае, самое главное, что касается и вашего вопроса, это убедиться, что Falcon 9 FT не является первым реальным запуском с полезной нагрузкой, использующей переохлажденный LOX, потому что по крайней мере еще одна пусковая установка использовала его задолго до этого. Сокол 9 футов.

Советская ракета Н1 использовала переохлажденный жидкий кислород. Движущей силой этого было использование общего вала на турбонасосе для топлива и окислителя. Переохлаждая жидкий кислород так, чтобы его плотность была равна топливу RP1, они смогли упростить конструкцию ракетного двигателя и уменьшить вес. Это одна из причин очень высокой тяговооруженности двигателей НК-15 и НК-33 . Переохлажденный жидкий кислород также требовался для смазки турбонасоса. К сожалению, он так и не вышел на орбиту, но, согласно вопросу, у него было четыре реальных запуска с полезными нагрузками.

Мне не удалось найти надежный источник для этого, но, согласно этому сообщению на форуме, межконтинентальная баллистическая ракета Atlas использовала lox при 78 K в первой части запуска, называемой «переохлажденной». Для сравнения, шаттл использовал lox при 90 К.