Merlin Vacuum
Merlin 1D Vacuum
Merlin Vacuum (MVac) to próżniowa wersja silnika Merlin 1D, zoptymalizowana do pracy na drugim stopniu Falcon 9 i Falcon Heavy. Dzięki powiększonej dyszy o stopniu rozprężania 165:1 osiąga impuls właściwy 348 s — jeden z najlepszych wyników wśród silników na paliwo RP-1/LOX.
Parametry techniczne
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Ciąg | 981 kN (100 tf) |
| Impuls właściwy | 348 s |
| Stopień rozprężania | 165:1 |
| Wielokrotny zapłon | Tak (do 3–4 na misję) |
| Zapalniki | Podwójne piroforyczne TEA-TEB |
| Średnica dyszy | ~3 m |
| Dławienie | Do ~64% |
Konstrukcja dyszy
Najistotniejszą różnicą między MVac a wersją na poziom morza jest ogromna dysza o średnicy ~3 metrów i stopniu rozprężania 165:1. Dysza ta składa się z dwóch sekcji:
- Sekcja wewnętrzna — regeneracyjnie chłodzona kanałami z przepływającym paliwem RP-1, stanowiąca przedłużenie komory spalania
- Sekcja zewnętrzna (rozszerzenie) — chłodzona filmem ochronnym z gazu spalinowego (film cooling), wykonana z niobu
Wielokrotny zapłon
Zdolność do 3–4 zapłonów na misję to kluczowa cecha operacyjna MVac, umożliwiająca:
- Orbitę transferową — pierwszy zapłon wynosi ładunek na orbitę parkingową, drugi realizuje transfer na orbitę docelową
- Precyzyjne wstawianie — korekty wektorów prędkości dla dokładnego umieszczenia satelitów
- Misje multi-manifest — rozmieszczanie wielu ładunków na różnych orbitach (np. misje rideshare)
- Deorbitacja — końcowy zapłon skierowuje drugi stopień do kontrolowanego wejścia w atmosferę
Ta elastyczność jest szczególnie istotna dla misji Falcon 9 na orbity geostacjonarne (GTO/GEO) oraz misji międzyplanetarnych.
Rola operacyjna
MVac jest jedynym silnikiem drugiego stopnia Falcon 9 i Falcon Heavy. W przeciwieństwie do pierwszego stopnia, który wykorzystuje 9 silników z redundancją, drugi stopień ma tylko jeden MVac — co czyni go krytycznym elementem misji (single point of failure).
Ponad 597 udanych uruchomień w historii programu potwierdza wyjątkową niezawodność tego silnika. SpaceX rozważa różne koncepcje wielokrotnego użycia drugiego stopnia, jednak dotychczas wszystkie drugie stopnie Falcon 9 były jednorazowe.
Porównanie z silnikami próżniowymi
W zestawieniu z innymi silnikami górnymi:
| Silnik | Impuls właściwy | Ciąg | Paliwo |
|---|---|---|---|
| Merlin Vacuum | 348 s | 981 kN | RP-1/LOX |
| Raptor Vacuum | 380 s | 2 560 kN | CH₄/LOX |
| RL-10C (ULA) | 453 s | 110 kN | LH₂/LOX |
| Vinci (Ariane 6) | 457 s | 180 kN | LH₂/LOX |
MVac oferuje znacznie wyższy ciąg niż silniki wodorowe (RL-10, Vinci), kosztem niższego impulsu właściwego. Raptor Vacuum — jego następca koncepcyjny na Starshipie — przewyższa go zarówno ciągiem, jak i impulsem właściwym dzięki metanowi i cyklowi pełnego przepływu.
Szczegółowe porównanie: Porównanie silników SpaceX.
Powiązane strony
- Merlin — przegląd rodziny — historia i architektura
- Merlin 1D — wariant na poziom morza
- Falcon 9 — główny pojazd
- Falcon Heavy — rakieta trójrdzeniowa
- Raptor Vacuum — następca koncepcyjny
- Porównanie silników — zestawienie parametrów
- Produkcja i testowanie — proces wytwarzania