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J-2火箭發動機
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J-2發動機是一款液態燃料低溫火箭發動機,曾被用於NASA的土星1B號運載火箭和農神五号。J-2發動機由Rocketdyne在美國製造,以低溫液氫 (LH2) 和 液氧 (LOX) 為推進劑,每台發動機在真空中能產生1,033.1 kN(232,250 lbf)推力。 發動機最初的設計可以追溯到1959年Silverstein委員會(英語:Silverstein Committee)的建議。Rocketdyne在1960年6月獲得了研發J-2發動機的許可,初次飛行(AS-201(英語:AS-201))在1966年2月26日進行。J-2發動機在它的歷史中進行了數次較小的改進,以提高發動機的性能。此外還有2次大型升級計劃,包括採用拉伐爾噴管的J-2S和採用塞式噴管的J-2T,但兩者在阿波羅計劃結束後都被取消了。
![]() J-2進行測試點火。 | |
原產國 | 美國 |
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首次試車 | 1966年2月26日 (AS-201(英語:AS-201)) |
末次試車 | 1975年7月15日 (阿波羅-聯盟測試計劃) |
設計者 | 馬歇爾太空飛行中心/Rocketdyne |
製造者 | Rocketdyne |
用途 | 上面級發動機 |
相關產品 | 土星1B號運載火箭 (S-IVB) 農神五号 (S-II和S-IVB) |
下一代產品 | HG-3 J-2X |
現狀 | 已退役 |
液態火箭發動機 | |
推進劑 | 液態氧 / 液態氫 |
混合比 | 5.5:1 |
系統 | 燃氣發生器循環 |
構造 | |
噴管面積比 | 27.5:1 |
性能 | |
推力(真空) | 1,033.1 kN(232,250 lbf) |
推力(海平面) | 486.2 kN(109,302 lbf) |
推重比 | 73.18 |
燃燒室壓力 | 5,260 kPa(763 psi) |
比衝(真空) | 421秒(4.13公里每秒) |
比衝(海平面) | 200秒(2.0公里每秒) |
燃燒時間 | 500 秒 |
尺寸 | |
長度 | 3.4公尺(11.1英尺) |
直徑 | 2.1公尺(6.8英尺) |
淨重 | 1,788.1公斤(3,942英磅) |
參考文獻 | |
參考文獻 | [1][2][3] |
註釋 | 數據取自SA-208/SA-504版本 |
J-2發動機的真空比沖為(Isp)421秒(4.13公里每秒),海平面比沖為200秒(2.0公里每秒) ,質量約為1,788公斤(3,942英磅)。農神五号的第二級S-II使用了5台J-2發動機,農神五号以及土星1B號運載火箭的上面級S-IVB則使用了1台J-2發動機。曾有在更大型火箭的上面級上使用多台J-2發動機的提議,例如Nova火箭。J-2發動機是美國在RS-25之前曾生產的最大的液氫燃料火箭發動機。現代版的J-2發動機,J-2X發動機,被計劃用於NASA的太空梭替代者——太空發射系統的地球出發級。
不像當時大多數的現役液體燃料火箭發動機,當J-2發動機用於農神五号的S-IVB第三級時,能夠在關機之後再次點火。第一次點火持續約2分鐘,將阿波羅飛船送入了一個近地停泊軌道。在乘員確認飛船運轉一切正常之後,J-2發動機重新點火進行地月入射,點火持續6.5分鐘,將太空飛行器組合體加速送上奔月軌道。