Основният двигател на космическата совалка MTKK е
RS-24 (англ. Ракетна система 24, RS-24 , Rocket system 24) е ракетен двигател с течно гориво (LRE) на компанията Rocketdine (Rocketdyne), САЩ. За 2009 г. се използва на планера за космическа совалка, всеки от които има три такива двигателя. Може би по-често срещано име за двигателя SSME (англ. Основен двигател на космическата совалка, Основният двигател на космическата совалка) се използва именно поради настоящото му приложение. Основните компоненти на горивото на двигателя са течен кислород и водород. RS-24 използва схема със затворен цикъл с доизгаряне на газа на генератора на гориво.
Съдържание
В настоящото си приложение RS-24 върху космическата совалка изгаря течен кислород и водород от централния резервоар на транспортната система. MTKK Space Shuttle използва три от тези двигатели при излитане в космоса, в допълнение към тягата, осигурена от усилватели на твърдо гориво. Понякога при изстрелването се използва и орбиталната система за маневриране на OMS. Орбитална система за маневриране ). Всеки двигател може да осигури 181,4 tf (1,8 mN) тяга при пускане. Специфичен импулс "RS-24" е 453 s във вакуум и 363 s на морското равнище (съответно 4 440 m/s и 3 560 m/s). Двигателят тежи 3,2 т. Двигателите се свалят след всеки полет и се прехвърлят в инспекционния център "SSME". Съоръжение за обработка на SSME, SSMEPF) за проверка и подмяна на всички необходими компоненти.
LRE "RS-24" работят при екстремни температури. Течният водород, използван като гориво, се съхранява при -253 ° C, докато температурата в горивната камера достига 3300 ° C, което е по-високо от точката на кипене на желязото. По време на работа "RS-24" консумира 3917 литра гориво в секунда. Ако в този двигател се изпомпва вода, а не течен кислород и водород, тогава би било възможно да се изпомпа средно голям басейн за 25 секунди.
В допълнение към трите основни двигателя, совалката има 44 по-малки ракетни двигателя по повърхността си, които са част от системата за орбитално маневриране на OMS и системата за реактивно управление RCS, осигуряваща възможност за маневриране в орбита.
Двигателят се изключва, както следва: изпомпваното през тръбопроводите от централния резервоар гориво и окислител спира да тече поради блокиране на достъпа на остатъци от гориво до системата; горивната система, включително кръстовището към трите "SSME", остава отворена за генериране на остатъчно гориво от линиите.
Окислителна система
Центробежна помпа за ниско налягане за окислител (англ. Турбопомпа с окислител с ниско налягане, "LPOTP") е шестстепенна помпа с аксиален поток, която се задвижва от кислород и увеличава налягането на течния кислород от 0,7 до 2,9 МРа (7,1 до 29,6 атм). Скоростта на въртене на турбината LPOTP е приблизително 85,8 r/s. Потокът от LPOTP се подава към окислителната помпа с високо налягане. Турбопомпа с оксидатор под високо налягане, "HPOTP"). Докато двигателят работи, повишаването на налягането позволява на турбината на помпата HPOTP да работи при високи обороти без кавитация. HPOTP се състои от две едностепенни центробежни помпи - основна помпа и помпа за предгоривна камера - които са монтирани на същия вал и се задвижват от двустепенна турбина, която от своя страна се задвижва от генераторния газ. "HPOTP" повишава налягането на окислителя от 2,9 на 30 MPa (от 29,6 на 306 atm) и се върти със скорост 468,7 rps. По-голямата част от окислителя се насочва през главния окислителен клапан към основната горивна камера. Потокът от помпата с високо налягане се използва отчасти за задвижване на LPOTP, а малка част се използва в окислителния топлообменник. В последния случай течният кислород преминава през клапан, който затваря или регулира достъпа на окислителя в зависимост от текущата температура на двигателя, който се използва за преобразуване на окислителя от течен в кислороден газ. След това този газ частично се изпраща към колектора, който го връща обратно в резервоара за гориво, за да поддържа налягането в резервоара за окислител, и частично се отклонява към втория етап на турбината HPOTP в камерата за предварително изгаряне, което повишава кислорода налягане от 30 до 51 MPa (от 306 до 520 атм.). Кислородът влиза в камерата за предварително изгаряне през съответния клапан. Тъй като турбината и помпата HPOTP са монтирани на обща шахта, тази зона създава опасно съжителство на генератор на горещо гориво в турбината и течен кислород в основната помпа. Поради тази причина тези две секции са разделени една от друга с кухина зад уплътненията, в която се подава хелий под налягане по време на работа на двигателя. Намаляването на хелиевото налягане води до автоматично изключване на двигателя.
Система гориво-водород
Горивото влиза в совалката през тръбопровода за течен водород, започвайки от разединителния клапан, след което се влива в колектора, където се разпределя по трите горивни линии на двигателите. Всеки клон с течен водород има предклапан, който регулира потока на горивото към турбопомпата с ниско налягане.
Горивна помпа за ниско налягане (англ. Турбопомпа с ниско налягане, "LPFTP") е аксиална поточна помпа, задвижвана с водороден газ, която повишава налягането на горивото от 0,2 до 1,9 MPa (2,0 до 19,4 atm) и го насочва към помпата за високо налягане (eng. Турбопомпа с високо налягане за гориво, "HPFTP"). Турбина "LPFTP" се върти със скорост 269,8 r/s, "HPFTP" се върти със скорост 589,3 r/s. HPFTP е тристепенна центробежна помпа, задвижвана от двустепенна основна турбина и повишава налягането на течния водород от 1,9 до 45 МРа (19,4 до 458,9 атм). Полученият водороден поток се насочва през главния клапан в три посоки. Едната част отива към кожуха на основната горивна камера, където водородът се използва за охлаждане на стените на камерата и след това отива към LPFTP за задвижване на турбината. След това малка част от потока от LPFTP се насочва към общия колектор от трите двигателя към резервоара за гориво, за да поддържа налягането му. Остатъкът преминава между вътрешната и външната стена на газовия колектор на генератора, за да го охлади и се насочва към основната горивна камера. Втората част от водородния поток от HPFTP се насочва към охлаждащата обвивка на дюзата и след това се комбинира с потока от охлаждането на горивната камера. Комбинираният поток се насочва към камерата за предварително изгаряне.