XLR81

XLR81

ジェミニ・ アジェナ標的ロケット5003の最終組立て用の標準アジェナD108の配送。[1]
原産国	アメリカ合衆国
初飛行	1963年7月12日 ( 1963-07-12 )
最終便	1984年4月17日 ( 1984-04-17 )
メーカー	ベルエアロシステムズ社
応用	上段
関連LV	ソー、ソラド、アトラス、タイタン
前任者	ベル8081
後継	ベル 8247
状態	引退
液体燃料エンジン
推進剤	RFNA / UDMH
混合比	2.55
サイクル	ガス発生器
構成
チャンバー	1
ノズル比	45
パフォーマンス
推力、真空	71.2 kN (16,000 lb f )
チャンバー圧力	3.49 MPa (506 psi)
比推力、真空	293秒（2.87km/秒）
燃焼時間	265 秒
再起動	2
ジンバル範囲	±2.5°
寸法
長さ	2.11 m (83.2 インチ)
直径	0.90 m (35.5 インチ)
乾燥質量	134 kg (296 ポンド)
使用される場所
RM-81 アジェナ
参考文献
参考文献	[2] [3] [4]

ベルエアロシステムズ社の XLR81（モデル8096）は、アジェナ上段に使用されたアメリカの液体燃料 ロケットエンジンである。このエンジンは、ターボポンプから供給されるUDMHとRFNAを、燃料リッチガスジェネレータサイクルで燃焼させた。ターボポンプには、酸化剤と燃料ポンプに動力を伝えるギアボックス付きのタービンが1つあった。推力室はすべてアルミニウム製で、燃焼室とスロート壁のガンドリルで開けられた通路を流れる酸化剤によって再生冷却された。ノズルはチタン製の放射冷却延長部であった。エンジンは油圧作動ジンバルに搭載され、ピッチとヨーを制御するための推力偏向が可能であった。エンジンの推力と混合比は、ガスジェネレータフロー回路のキャビテーションフローベンチュリーによって制御された。エンジンの始動は固体燃料始動カートリッジによって行われた。^[5]

空中発射ミサイルエンジンとして始まり、宇宙時代の多目的汎用推進装置として完成した基本設計は、一連の反復とバージョンを経て、長く生産的なキャリアを築くことができました。

• ベルモデル117：USAF指定XLR81。^[6]ベルハスラーロケットエンジンとしても知られる。このエンジンはB-58ハスラー動力使い捨て爆弾ポッド用に開発された。開発は成熟期に達し、性能飛行評価試験で性能が確認された。しかし、飛行試験が行われる前にプロジェクトは中止された。燃料としてJP-4航空機用ケロシンを燃焼させ、酸化剤として赤色発煙硝酸（RFNA）を使用し、67kN（15,000lbf）の推力を供給した。^[5]
• ベルモデル8001：USAF指定XLR81-BA-3。^[2]アジェナAプロトタイプで使用された。ベルモデル117をベースにした。推力偏向のためにジンバルマウントが必要だっただけで、ジンバルの動きを可能にするためにガス発生器の排気口を再配置し、ノズルクロージャを追加したのが主な変更点だった。前身と同様に、RFNAとJP-4推進剤を使用し、15:1の膨張比で推力67 kN（15,000 lbf）、I _sp 265.5 s（2.604 km/s）だった。定格持続時間は100秒で、打ち上げは2回のみだった。初飛行は1959年2月28日だった。^{[5] [7] [8]}
• ベルモデル8048 : XLR81-BA-5としても知られる。^[2]アジェナAで使用され、推進剤をハイパーゴリックRFNAとUDMHに変更した。混合物は接触すると自然発火するため、エンジンは大幅に簡素化できた。例えば、燃焼室点火システムは不要になった。最も重要なシステムは受動推力調整システムだった。ガス発生器に一連のベンチュリー穴を使用することで、可動部品なしでわずか1.6 kN (350 lbf)の可変範囲で67 kN (15,000 lbf)を供給できた。また、膨張比が20:1に増加し、 I _sp 276 s (2.71 km/s)を達成できた。初飛行は1959年1月21日、最終飛行は1961年1月31日。当時はエンジン始動には大気圧が必要であると考えられていたため、この機はアメリカで初めて真空エンジン始動を経験するために使用された。^{[2] [5] [7] [8]}
• ベルモデル8081 : このバージョンは、3つの点火カートリッジの使用と真空始動動作の徹底的な検証により、2回の再起動機能を持つように設計された最初のバージョンです。推力は71kN (16,000 lbf) に増加し、膨張比は45:1で、I _spは293 s (2.87 km/s) でした。USAFの指定はXLR81-BA-7です。アジェナBで使用され、1960年12月20日に初飛行し、1966年5月15日に最終飛行しました。^[9]
• ベルモデル8096：USAFの呼称はXLR81-BA-11、後にYLR81-BA-11。^{[4] [5]}アジェナDに使用された主な量産型。8081にチタンとモリブデン補強材のノズル延長部を追加し、 I _sp 280 s（2.7 km/s）を達成しました。また、ターボポンプにインデューサーを追加し、タンクの加圧要件を軽減しました。1968年に、再起動能力が3回に増加しました。^{[2] [10] [5] [7]}
• ベルモデル8096-39：これは酸化剤をMIL-P-7254F硝酸タイプIV（HDA（高密度酸）としても知られる）に変更したバージョンであり、55％硝酸と44％N ₂ O ₄の混合物に腐食防止剤としてフッ化水素を加え、標準のIRFNAよりも高い性能を実現しました。^[11] I _sp 300 s（2.9 km / s）で76 kN（17,000 lbf）の推力を達成しました。 ^[7]
• ベルモデル8096A：8096-39の改良案で、ノズル延長部のサイズを75:1の膨張比で増加させ、I _spを312秒（3.06km/秒）に達成する。^[7]
• Bell Model 8096B :スペースシャトルのAgenaベースの再利用可能な上段で使用するための提案バージョン。推進剤をMMHとヘキサメチルジシラゾン (HMZ)およびN ₂ O _{4 の}混合比 1.78 に変更し、膨張比 100:1 のニオブノズルを追加してI _spを 327 s (3.21 km/s) に、150:1 ノズルの場合は 330 s (3.2 km/s) に増加します。推進剤の変更には、ターボポンプを再設計せずに新しい性能でパワー バランスを実現するために、ガス ジェネレーターのベンチュリ穴の修正が必要です。チャンバー圧力は 3.35 MPa (486 psi) に低下します。同じアクチュエータ内で、ジンバル角度を 3 度に増加し、エンジン クロッキングを変更してオイル漏れを減らすことができます。新しい酸化剤はより高い流速でも仕様内に留まるため、冷却剤通路の直径が小さくなります。インジェクターは平らなものから5本足のバッフルに変更され、ポンプシールは改良され、酸化剤バルブはトルクモーター設計に変更されます。また、ターボポンプベアリングの材質変更も実施され、点火後15分から3時間の間に再始動を妨げる酸化剤の沸騰がなくなります。8247のマルチスタート機能が移植されます。これにより、最大200回のスタートが可能になります。また、1回の燃焼寿命は1200秒に延長されました。^{[12] [13]}
• ベルモデル8096L : 8096Bでは燃料の取り扱いに多額の変更が必要になるため、中間のステップが提案された。燃料をMMHとヘキサメチルジシラゾン(HMZ)に切り替え、酸化剤は8096-39と同じままにし、混合比を2.03に変更する。その他の変更は8096Bと同じだが、冷却チャネルの直径は8096と同じまま、チャンバー圧力は3.34 MPa (484 psi)に下げられ、ニオブノズルの膨張比は150:1になる。再始動能力は、認証の取り組みに応じて10～100回となる。^{[3] [12] [14]}
• ベル モデル 8247 : USAF 指定XLR81-BA-13。アジェナ標的ロケットに使用され、アセント アジェナの純粋な上段ロケットとして使用された。複数回の再起動を可能にする新しいシステムを追加した。このシステムでは、起動カートリッジを酸化剤と燃料タンクの 2 つの金属ベローズに置き換え、起動に十分な圧力を供給できるようにした。ターボポンプがピーク出力に達すると、出口圧力を使用してベローズを補充し、ベローズ自体を充電した。15 回の再起動が定格であったが、実際にはジェミニ XIミッション中に実行された 8 回を超えることはなかった。^{[5] [7] [15]}
• ベルモデル8533 : 8247のアップグレード版を開発するプログラム。推進剤をUDMHとN ₂ O ₄に切り替え、全体的な性能が向上しました。推進剤の切り替えにより、性能が向上しただけでなく、15日間以上も発射台に燃料を補給したままでいられるようになりました。^{[5] [16]}

• RM-81 アジェナ
• トール・アジェナ
• ソラド・アジェナ
• アトラス・アジェナ
• タイタン（ロケット）
• 液体燃料を使用するロケットエンジン

• B14643.de
• Nasaspaceflight.com の Agena ドキュメントに関するスレッド。
• Nasaspaceflight.com の Agena ドキュメントに関するスレッド。