エアロジェット LR87

LR87

XLR87エンジン
原産国	アメリカ合衆国
初飛行	1959 （1959年）
最終便	2005 （2005年）
メーカー	エアロジェット
応用	主エンジン
関連LV	タイタン
後継	LR-91ダイナモ
液体燃料エンジン
推進剤	LR87-3 : RP-1 / LOX LR87-5、LR87-7、LR87-9、LR87-11：エアロジン50 / N 2 O 4 LR87 LH2 : LH 2 / LOX
サイクル	ガス発生器
パフォーマンス
推力、海面	LR87-11 : 1,900 kN (430,000 lb f )
チャンバー圧力	40～59バール（4,000～5,900kPa）
比推力、真空	290秒（2.8km/秒）
比推力、海面	256秒（2.51km/秒）
寸法
長さ	3.13～3.84メートル（10.3～12.6フィート） LR87 LH2 : 4m（13フィート）
直径	1.14 m (3 フィート 9 インチ)
乾燥質量	839 kg (1,850 ポンド)
参考文献
参考文献	[1]

LR87は、タイタン大陸間弾道ミサイルおよび打ち上げロケットの第一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。^{[1]別々の燃焼室と}ターボポンプ機械を備えたツインモーターで構成されており、^[2]単一のユニットと見なされており、単一の燃焼室エンジンとして飛行したことはなく、そのために設計されたこともない。LR87は1959年に初飛行した。^[1]

LR87は1950年代後半にエアロジェット社によって開発された。^{[3] : 82,319}これは、さまざまなモデルにおいて、最も一般的な3種類の液体ロケット推進剤の組み合わせである液体酸素/ RP-1、四酸化窒素（NTO）/エアロジン50 （ヒドラジンとUDMHの質量比50:50の混合物）、および液体酸素/液体水素を燃焼できる最初の量産ロケットエンジンであった。^[4]このエンジンはオープンガスジェネレータサイクルで動作し、再生冷却燃焼室を利用した。各推力室アセンブリに対して、単一の高速タービンがギアを介して低速遠心燃料ポンプと酸化剤ポンプを駆動し、ターボポンプの高効率を実現するように設計された構成であった。これにより、ガスジェネレータでの燃料使用量が削減され、比推力が向上した。^{[3] : 380-385} LR87は、タイタンミサイルの第2段に使用されたLR-91のテンプレートとして使用されました。 ^[5]

LR87は固定推力エンジンで、飛行中にスロットルを調整したり再起動したりすることはできなかった。LR87は、ハイパーゴリック構成で約1,900キロニュートン（430,000ポンド）の推力を発揮した。^[1]タイタンIで使用された初期のLR87エンジンは、RP-1と液体酸素を燃焼させた。^{[6] [1]}液体酸素は極低温であるため、ミサイル内に長期間保管することはできず、ミサイルを発射する前に装填する必要があった。タイタンIIでは、エンジンはエアロジン50と四酸化窒素を使用するように改造された。これらはハイパーゴリックで室温で保管可能である。これにより、タイタンIIミサイルは燃料を満タンにしてすぐに発射できる状態に保つことができた。^[1]

より大型で高性能な宇宙ロケットであるタイタンIIIとIVでは、LR87がさらに改良された。推力とノズル面積比が徐々に増加し、より重いターボポンプ、パイプ、その他の部品が必要になった。^{[3] : 384}

タイタンI に使用されたLR87-3は、液体酸素とRP-1を燃焼させた。^[4]タイタンミサイル計画の廃止後、これらのエンジンは使用されなくなった。^[要出典] LR87-3はNTO/Aerozine 50でも運用され、LOX/H2（新しい燃料ポンプを使用）で地上テストも行われ、3つの異なる推進剤の組み合わせで動作した数少ないエンジンの1つとなった。^{[3] : 383}

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  タイタン I LR87-3 (スティーブン F. ウドバー ヘイジー センター)
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  Titan I LR87-3 (ジョージア州コーデル)
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  タイタン I LR87-3 (エバーグリーン航空宇宙博物館)

タイタン II は、液体酸素と RP-1 の代わりに四酸化二窒素とエアロジン 50 を使用した。この変更は、米国空軍の要請により、貯蔵性を高めるために行われた。^{[3] : 381}このエンジンは、独立した点火システムを必要としないハイパーゴリック推進剤を使用したこともあり、前身のエンジンよりも全体的に軽量でシンプルになった。また、エンジンにはよりシンプルな制御、ターボポンプを始動するための固体推進剤カートリッジ、簡素化されたインジェクター、冷たいヘリウムガスの重いタンクに代わる自動加圧が採用された。代わりに、燃料タンクは燃料を多く含むガス発生器の排気で加圧され、NTO を含む酸化剤タンクはタービン排気を使用した熱交換器で蒸発した。^{[3] : 383}

1984年以降、タイタンIIミサイルは退役し、打ち上げロケットとして利用できるようになりました。この用途のためにエンジンが改造されました。^{[3] : 383}

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  タイタン II LR87-5 (タイタン ミサイル博物館)
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  タイタン II LR87-5 (カンザス宇宙圏宇宙センター)
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  タイタン II LR87-5 ( LRAFB )

LR87-5はジェミニ計画 のニーズに合わせて改造された。LR87-7は有人搭乗証明のために冗長性と安全機能を追加した。^{[3] : 381}性能は以前のバージョンと同様で、有人搭乗証明の要件を満たすためにチャンバー圧力とノズル推力のみが低下した。このバージョンはタイタンII GLVでのみ使用された。

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  タイタン II GLV LR87-7 (ケネディ宇宙センター)
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  タイタン II GLV LR87-7 (ケネディ宇宙センター)

タイタンIIIA、IIIB、IIICに搭載された。^[7]

タイタン24B、34B、IIIBS、IIID、34D、34D7、IIIEで使用。LR-87-11AはタイタンIV A/Bで使用されました。^[要出典]

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  LR-87-11A (ウィングス・オーバー・ザ・ロッキーズ航空宇宙博物館)
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  LR-87-11A (エバーグリーン航空宇宙博物館)
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  LR-87-11A (アメリカ空軍国立博物館)

液体酸素と液体水素を燃焼するように改造された。開発は1950年代後半の他の派生型と同時に行われた。-3と比較すると、より軽くて冷たい液体水素の使用に関連する多くの変更があった。^{[3] : 383}燃料インジェクターは大幅に改造され、RP-1ポンプは専用に設計された単段水素ポンプに置き換えられた。1958年から1961年にかけて開発され、合計52回の静的テストが重大な問題もなく実施された。エアロジェットは、サターンIBとサターンVの第2段用の新しいエンジンの選定プロセスに参加した。LR87 LH2は11の基準のうち10で最良であったが、NASAはロケットダインのJ-2を選択した。得られた教訓はエアロジェットM-1の開発中に活用された。^[8] 1つのチャンバーのみで製造された。^[要出典]

LR87はゲル化した四酸化二窒素/アルミナ燃料でもテストされました。^{[9] [10]} LR87を使用した初期のテストは燃焼の不安定性と資金の制約により中止されましたが、ゲル化燃料と酸化剤の開発は継続され、現在宇宙で使用されているエンジン用の燃料が生産されました。^[11]

• AJ-10
• RL10
• 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

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• 宇宙百科事典
• オハイオ州アメリカ空軍国立博物館
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