Kentaur ist eine Rakete-Bühne, die für den Gebrauch als die obere Bühne von Raumboosterraketen entworfen ist. Kentaur erhöht seine Satellitennutzlast zur erdsynchronen Bahn oder im Fall von einer interplanetarischen Raumsonde, zu oder nahe Geschwindigkeit zu entkommen. Kentaur war die erste energiereiche obere Bühne in der Welt, brennender flüssiger Wasserstoff (LH2) und flüssiger Sauerstoff (Flüssigsauerstoff).

Kentaur, genannt nach den Kentauren der griechischen Mythologie, war das Geistesprodukt von Karel J. "Charlie" Bossart (der Mann hinter der Atlas-Interkontinentalrakete) und Dr Krafft A. Ehricke, beide Angestellten von Convair. Ihr Design war im Wesentlichen eine kleinere Version des Atlasses mit seinem Konzept," Ballon rostfreien Stahl "Leichtgewichtszisternen zu verwenden, deren Strukturstarrheit allein durch den Druck der Treibgase innerhalb zur Verfügung gestellt wurde. Um die Zisternen davon abzuhalten, vor dem vorantreibenden Laden zusammenzubrechen, wurden sie entweder im "Strecken" behalten oder mit Stickstoff-Benzin unter Druck gesetzt.

Kentaur verwendet ein allgemeines doppeltes Schott, um den Flüssigsauerstoff und die LH2 Zisternen zu trennen. Die zwei Häute des rostfreien Stahls werden durch eine 0.25 Zoll (6.4 Mm) Schicht der glasfaserverstärkten Honigwabe getrennt. Die äußerste Kälte des LH2 auf einer Seite schafft ein Vakuum innerhalb der glasfaserverstärkten Schicht, dem Schott ein niedriges Thermalleitvermögen gebend, und so Wärmeübertragung vom relativ warmen Flüssigsauerstoff bis den super kalten LH2 verhindernd. Es wird durch ein oder zwei RL10 Raketentriebwerke (SEC und Varianten im DEZ beziehungsweise) angetrieben.

Entwicklungsgeschichte

Entwicklung hat 1956 am Forschungszentrum von Lewis der NASA, jetzt dem Forschungszentrum von Glenn angefangen, aber ist langsam mit dem ersten (erfolglosen) Probeflug im Mai 1962 weitergegangen. Gegen Ende der 1950er Jahre und Anfang Kentauren der 1960er Jahre wurde als eine hohe Energie obere Bühne für den Saturn I, Saturn IB und Saturn V Raketen, unter der Benennung S-V ("Saturn V") in Übereinstimmung mit dem Numerieren anderer Stufen von Saturn-Raketen vorgeschlagen. Jedoch hat der erste erfolgreiche Kentaur-Flug bis 1965 nicht stattgefunden. Bis dahin hatte NASA den Kentauren durch viel größere obere Stufen für den Saturn ersetzt.

Von 1966 bis 1989 wurde der Kentaur-D als die obere Bühne für 63 Atlas-Rakete-Starts verwendet. Fünfundfünfzig dieser Starts waren erfolgreich.

Von 1974 bis 1977 wurde der Centaur-D-1T als die dritte Bühne auf sieben Koloss IIIE Starts verwendet, von denen sechs erfolgreich waren. (Nur der erste Start, verwendet, um das gesamte Boosterrakete-Design zu prüfen aber nicht ein Raumfahrzeug zu starten, wurde als ein Misserfolg klassifiziert; es hat jedoch getan, beweist das Design.) Durch diese Fahrzeuge gestartetes Raumfahrzeug hat Wikinger 1, Wikinger 2, Reisender 1, Reisender 2, Helios 1 und Helios 2 eingeschlossen.

Eine Hauptänderung zum Kentauren wurde am Anfang der 1980er Jahre vorgenommen. Ein hydrazine monovorantreibendes Einstellungsregelsystem hat das vorherige Wasserstoffperoxid-System ersetzt. Das Wasserstoffperoxid ist gerast Zunahme-Pumpen wurden gelöscht, und die RL-10 Motoren direkt über den Zisterne-Druck - die bedeutende Verminderung der Systemkompliziertheit gefüttert.

Eine neue Version, der Kentaur-G, wurde für den Gebrauch mit Raumfähre entwickelt. Es wurde für die Installation in der Nutzlast-Bucht von Orbiter durch die Erhöhung des Wasserstoffzisterne-Diameters zu 14 Fuß optimiert, während man das 10 Fußdiameter (3.0 m) Sauerstoff-Zisterne behalten hat. Seine anfängliche Mission war, der Galileo wissenschaftliche Untersuchung in Jupiter zu sein.

Der Kentaur, wie getragen, in der Pendelnutzlast-Bucht, hat ein äußerst kompliziertes Bordunterstützungssystem verlangt, das in den Kentauren Einheitliches Unterstützungssystem, der CISS integriert wurde. Zusätzlich zum Steuern der Kentaur-Druckbeaufschlagung im Flug musste der CISS im Stande sein, Treibgase über Bord schnell im Falle einer Rückkehr zum Abschussbasis-Abbruch abzuladen, eine Fähigkeit musste Orbiter erlauben, sicher zu landen. Nach dem Herausforderer-Unfall hat NASA begriffen, dass es zu unsicher war, um der Kentaur auf Pendelbus zu fliegen.

Die Entscheidung, das Programm des Pendelbusses/Kentauren zu begrenzen, hat die USA-Luftwaffe angespornt, den Koloss IV zu schaffen, der, in seinen 401A/B Versionen, den Kentauren-T, auch mit einem 14 Fußdiameter (4.3 m) Wasserstoffzisterne als seine Endbühne verwendet hat. Dieses Fahrzeug war zu losfahrenden Nutzlasten fähig, die für die Pendelkentaur-Kombination ursprünglich entworfen worden waren. Im Koloss 401A Version wurde ein Kentaur-T neunmal zwischen 1994 und 1998 gestartet. Im Koloss 401B Version wurde ein Kentaur-T siebenmal, mit einem Misserfolg, zwischen 1997 und 2003 gestartet. Der letzte Start des Koloss-Kentauren war 2003.

Eine andere Hauptkentaur-Wiederkonfiguration wurde für den Atlas III Fahrzeug mit einer Änderung von RL-10 Doppelmotoren als Standard zu einem einzelnen RL-10 getan. Diese Änderung wurde vollbracht, während das Behalten der Fähigkeit, zu Doppelmotoren zurückzukehren, Missionsvoraussetzungen sollte diktieren. Für die meisten Missionen jedoch ist ein einzelner RL-10 optimal oder entsprechend, und folglich wurde wesentlicher Zuverlässigkeits- und Kostenvorteil begriffen.

Ein "Allgemeiner Kentaur" wurde von Lockheed Martin Space Systems am 30. November 1999 entschleiert. Die gestreckte Kentaur-Bühne war 11.68 M in der Länge, die um 1.7 M länger ist als der Kentaur, der auf dem Atlas IIA und IIAS Raketen damals verwendet ist.

Missgeschicke

Obwohl Kentaur eine lange und erfolgreiche Geschichte in der planetarischen Erforschung hat, hat er seinen Anteil von Problemen besonders bald gehabt:

• Am 8. Mai 1962: Kentaur-Wetterschild hat sich früh getrennt; Bühne hat explodiert. Die Gesamtlänge davon wurde im Film Koyaanisqatsi verwendet.
• Am 30. Juni 1964: RL-10 hydraulische Auslöser-Pumpe-Welle hat gebrochen, einen der zwei RL-10 Motoren davon abhaltend, zu leiten. Das hat zu keiner Rollenkontrolle und dem Aufdecken der kleinen Flüssigsauerstoff-Bucht geführt.
• Am 11. Dezember 1964: Fangen Sie wiederan Versuch hat wegen des Problems mit Schwund-Raketen gescheitert.
• Am 7. April 1966: Kentaur hat nicht wiederangefangen nach der Küste - sind Schwund-Motoren an Brennstoff knapp geworden.
• Am 10. August 1968: Kentaur-Wiederanfang hat gescheitert.
• Am 9. Mai 1971; Kentaur-Leitung hat gescheitert, sich und den Seemann 8 für die Bahn von Mars gebundene Raumfahrzeuge zerstörend.
• Am 11. Febr 1974: Koloss-Kentaur; erhöhen Sie gefehlte Pumpe.
• Am 9. Juni 1984: Kentaur-Flüssigsauerstoff-Zisterne hat gescheitert; kein Wiederanfang.
• Am 18. April 1991: Kentaur hat wegen der Eisschicht von Wasserstoffpumpe-Flügelrad-Klingen (nicht verstanden zurzeit) gescheitert
• Am 22. August 1992: Kentaur hat gescheitert (vereisendes Problem wieder) wiederanzufangen
• Am 30. April 1999: Der Start der USA, denen 143 (Milstar-3) Nachrichtensatellit gefehlt hat, als ein Kentaur-Programmierfehler in falschen Brandwunde-Zeiten resultiert hat, den Satelliten in eine nutzlose Bahn legend.
• Am 15. Juni 2007: Der Motor im Kentauren obere Bühne eines Atlasses V hat früh zugemacht, seine Nutzlast - ein Paar von Nationalen Aufklärungsbüroozeankontrolle-Satelliten - in einem niedrigeren verlassend, als beabsichtigte Bahn. Der Misserfolg wurde "Eine Hauptenttäuschung" genannt, obwohl spätere Behauptungen behaupten, dass das Raumfahrzeug noch im Stande sein wird, ihre Mission zu vollenden. Die Ursache wurde zu einem durchstochenen - offene Klappe verfolgt, die etwas vom Wasserstoffbrennstoff entleert hat, auf die zweite Brandwunde hinauslaufend, die vier Sekunden früh begrenzt. Das Problem wurde befestigt, und der folgende Flug war nominell.

Aktueller Status

, Ableitungen des Kentauren 3, mit entweder einem oder zwei RL-10A4-2 Motoren, setzen fort, als die obere Bühne des Atlasses V EELV Rakete, der Nachfolger der Konfiguration des Koloss-Kentauren verwendet zu werden.

Obwohl ULA ein umfassendes Start-Manifest für zukünftige Kentaur-Flüge hat, hat ULA an einem oberen Bühne-Designkonzept gearbeitet, das die Delta- und Kentaur-Stufen in ein einzelnes neues kälteerzeugendes zweites Bühne-Design zusammenbringen würde. Die Fortgeschrittene Allgemeine Entwickelte Bühne ist als ein tiefer gekosteter, mehr - fähig und mehr - flexible obere Bühne beabsichtigt, die ergänzen, und vielleicht, der vorhandene ULA (Vermächtnis von Lockheed Martin) Kentaur und der ULA (Vermächtnis von Boeing) Delta Cryogenic Second Stage (DCSS) obere Bühne-Fahrzeuge ersetzen würde.

Zukünftiger Gebrauch

Es gab einen möglichen Gebrauch des Kentauren als eine obere Bühne auf dem neuen Delta IV Schwere Rakete, die Probeflüge 2004 angefangen hat, und sogar als ein energiereicher "Stoß-Motor" für planetarische Untersuchungen gestartet an Bord die 125 Tonnen Ares V verwendet worden sein kann, der seinen ersten Flug 2018 gesehen hätte.

Der Kentaur hat eine geplante Entwicklungssteigung, die das Zisterne-Diameter zu 5.4 M ändert und vorantreibende Last von 1.5 bis 6.0mal mehr als das des gegenwärtigen Atlasses V Konfiguration vergrößert. Dieses Diameter vergleicht die vorhandene GeContraves-baute 5.4-M-Nutzlast-Triebwerksverkleidung, so viele Strukturelemente beseitigend und dem Fahrzeug erlaubend, von vorhandenen Start-Komplexen mit minimalen Modifizierungen zu fliegen. Dieses Design kehrt das innere allgemeine Schott um und rationalisiert viele Systeme, während es vielen vorhandenen Systemen und Bestandteilen erlaubt, unverändert zu fliegen. Moduldesign ermöglicht vielfache Motorkonfigurationen von den einem bis sechs RL-10er-Jahren oder der bis zu drei fortgeschrittenen folgenden Generation hohe Leistungsmotoren. Dieser entwickelte Kentaur kann irgendein auf vorhandenen Atlas-Boosterraketen geweht werden (hat eine Konfiguration der Phase 1 benannt), oder auf folgenden Generations-5.4-M-Diameter-Boosterraketen (benannte Phase 2).

Leistungsniveaus für den Entwickelten Kentauren haben Fahrzeugumschlag der Phase 1 der ganze Atlas V Fähigkeiten gestützt. In bestimmten Fällen kann ein einzelnes Atlas-Boosterrakete-Fahrzeug mit fünf Festkörpern und mit einem entwickelten ober-stufigen Kentauren einen Drei-Boosterraketen-Kernatlas V-Heavy (HLV) ersetzen. Das hat offensichtliche Zuverlässigkeit und Kostenvorteile. Fahrzeuge der Phase 2 öffnen die Tür zu einer gewaltig höheren Leistungsfähigkeit. Bis zu 80 Metertonnen können zur niedrigen Erdbahn auf einer Phase 2 HLV Fahrzeug - ein wesentlicher Bruchteil eines Saturns V oder Fahrzeugs von Ares V gehoben werden. Dieses Leistungsniveau, beauftragt nur von NASA hat Erforschungsmissionen zu Mannschaft gehört, kann mit der Hardware erreicht werden, die dazu identisch ist, das für traditionelle kommerzielle und USG Missionen verwendet ist, die so Entwicklung und Unterstützungskosten erlauben, durch die Rate verdünnt zu werden.

Studien sind geführt worden, die Dehnbarkeit des grundlegenden Kentauren und der Entwickelten Kentaur-Designs zum langen Dauer-Raumflug zu Erforschungszwecken und sogar zum Gebrauch als ein Mondlander zeigend. Das Ergänzen dieser grundlegenden Leistungsfähigkeiten ist die Fähigkeit, das Fahrzeug für die zu Mannschaft gehörte Operation abzuschätzen. Umfassende Arbeit ist geführt worden zeigend, dass das Erzielen dieser "Mann-Schätzung" aufrichtig ist und Großhandelsdesignänderungen zum Kentaur-Fahrzeug nicht beauftragt.

Testbett für kälteerzeugende flüssige Verwaltungsexperimente

Vor 2006 hatte Lockheed Martin Space Systems die Fähigkeit beschrieben, vorhandene Kentaur-Hardware mit wenig Modifizierung als ein Testbett für kälteerzeugende flüssige Verwaltungstechniken im Raum zu verwenden. Die meisten auf dem Atlas gestarteten Kentauren haben Übertreibgase im Intervall von Hunderten zu Tausenden von Pfunden, die für "Rideshare"-Experimente geweht als sekundäre nach der Trennung des primären Raumfahrzeugs geführte Nutzlasten verwendet werden konnten.

Im Oktober 2009 haben die Luftwaffe und United Launch Alliance (ULA) eine experimentelle Demonstration auf der Bahn auf einem modifizierten Kentauren obere Bühne auf dem DMSP-18-Start durchgeführt, um "das Verstehen des vorantreibenden Festsetzens und des Schneematsches, der Druck-Kontrolle, RL10 chilldown und RL10 zweiphasige Stilllegungsoperationen zu verbessern. "Das leichte Gewicht von DMSP-18 hat das Bleiben von LO und LH Treibgas, 28 % der Kapazität des Kentauren," für die Demonstrationen auf der Bahn erlaubt. Die Postraumfahrzeugmissionserweiterung ist 2.4 Stunden vor der Durchführung der Deorbit-Brandwunde gelaufen. Die anfängliche Missionsdemonstration 2009 war zu den mehr fortgeschrittenen kälteerzeugenden flüssigen Verwaltungsexperimenten vorbereitend, die für das Kentaur-basierte CRYOTE Technologieentwicklungsprogramm in 2012-2014 und zu einem höheren-TRL Design für den Fortgeschrittenen Allgemeinen Entwickelten Bühne-Kentaur-Nachfolger geplant sind.

Links

• Space Page von Gunter - die Information über Kentaur-Versionen und Start verzeichnet
• Zähmung Flüssigen Wasserstoffs: Der Kentaur Obere Bühne-Rakete, 1958-2002 Geschichtsveröffentlichung von NASA.