Ракетний двигун LE-9 — це рідинний ракетний двигун, розроблений Японським агентством аерокосмічних досліджень (JAXA) у співпраці з компанією Mitsubishi Heavy Industries (MHI). Він призначений для використання на першоиу ступені ракети-носія H3, що є наступником ракети H-IIA. LE-9 працює на кріогенних паливних сумішах: рідкому водні (LH₂) та рідкому кисні (LOX), і використовує цикл експандера для досягнення високої ефективності.
Історія та розробка
Розробка LE-9 розпочалася в середині 2010-х років як частина програми створення ракети H3, спрямованої на заміну ракети H-IIA та забезпечення більшої гнучкості та зниження витрат на запуски. Перший двигун LE-9 був зібраний та встановлений на стенд для випробувань на космодромі Танегасіма в березні 2017 року. З 2017 по 2019 рік було проведено серію випробувань, у тому числі 11 тестів першого двигуна, з яких 8 були успішними, а 3 завершилися передчасно через проблеми з обертанням турбонасосів.
У 2020 році під час кваліфікаційних випробувань були виявлені тріщини на елементах турбонасосного вузла та прогоряння стінок камери згоряння, що призвело до затримки запуску ракети H3 з кінця 2020 року на 2021 рік.
Технічні характеристики
- Тип циклу: цикл експандера
- Паливо: рідкий водень (LH₂)
- Окислювач: рідкий кисень (LOX)
- Тяга (на рівні моря): 1 471 кН
- Імпульс специфічний (вакуум): 426 с
- Тиск у камері згоряння: 10,0 МПа
- Маса: 2,4 т
- Висота: 3,8 м
- Кількість камер: 1
- Кількість турбонасосів: 1
Принцип роботи
Двигун LE-9 працює за принципом циклу експандера, де рідкий водень і кисень подаються в камеру згоряння через турбонасоси. У камері згоряння відбувається реакція між воднем і киснем, що призводить до утворення високотемпературних газів, які через сопло викидаються назовні, створюючи тягу.
Система охолодження двигуна реалізована через стінки камери згоряння, де рідкий водень циркулює по трубках, поглинаючи тепло та запобігаючи перегріву конструкції.
Використання та майбутнє
Двигун LE-9 призначений для використання на першій ступені ракети-носія H3, яка має замінити ракету H-IIA. H3 передбачає використання від одного до трьох двигунів LE-9, залежно від варіанту ракети, що дозволяє забезпечити гнучкість у вазі корисного вантажу та зниження витрат на запуск.
Після вирішення технічних проблем та успішного завершення сертифікаційних випробувань, запуск ракети H3 з двигуном LE-9 очікується в найближчі роки, що дозволить Японії зміцнити свої позиції на світовому космічному ринку та забезпечити надійні запуски для виведення супутників та інших корисних вантажів на орбіту.
Ракетний двигун LE-9 є важливим етапом у розвитку японських ракетних технологій. Його розробка та використання на ракеті H3 дозволять Японії забезпечити більш гнучкі та економічні запуски, зміцнивши її позиції на світовому космічному ринку. Завдяки використанню циклу експандера та кріогенних паливних сумішей, LE-9 забезпечує високу ефективність та надійність, що є критично важливим для успішних космічних місій.