10년 간의 테스트를 거쳐 프로필렌 로켓 연료가 전성기를 맞이할 준비가 되었습니다.

에릭 버거 - 2018년 9월 25일 오후 1:21 UTC

오랫동안 로켓 추진제-1(RP-1)은 로켓의 1단계 연료로 최고의 자리를 차지했습니다. 제트 연료에서 파생된 이 고도로 정제된 형태의 등유는 20세기 내내 새턴, 델타, 아틀라스, 소유즈 로켓의 동력이 되었습니다. 팔콘 9(Falcon 9)과 같은 현대 로켓의 연료로도 사용되었습니다.

RP-1은 밀도가 높다는 장점이 있는데, 이는 상대적으로 작은 탱크에 많은 양의 연료를 담을 수 있다는 것을 의미합니다. 그러나 RP-1은 비임펄스라고 알려진 측정값인 가장 효율적인 연료가 아닙니다. 대조적으로, 액체 수소는 매우 높은 비임펄스를 가지고 있습니다. 그러나 밀도가 전혀 낮기 때문에 1단계 연료로 효율적으로 사용할 수 없습니다.

이것이 SpaceX의 Raptor 및 Blue Origin의 BE-4 엔진을 포함하여 지난 10년 동안 개발된 다수의 새로운 주요 로켓 엔진이 메탄을 연료로 사용하도록 설계된 이유 중 하나입니다. 이는 RP-1과 수소 사이의 절충안을 나타냅니다. 전자만큼 밀도가 높지도 않고, 후자만큼 특정 자극도 높지도 않습니다. 메탄은 화성의 얇은 대기에 상대적으로 풍부하고 상승 차량에 연료를 공급하는 데 사용될 수 있기 때문에 화성에 가고 싶은 경우에도 유용합니다.

그러나 오랫동안 로켓 과학자로 활동해 온 John Garvey는 로켓에 사용할 수 있는 또 다른 연료인 프로필렌이 있다고 믿으며 10년 넘게 이 연료를 연구해 왔습니다. Garvey는 2015년 말 Jim Cantrell 및 Eric Besnard와 함께 Vector를 공동 창립한 후 실제 궤도 로켓에 프로필렌 연료를 사용할 기회를 얻었습니다.

그리고 이제 그는 프로필렌이 그 자체로 입증되었다고 말합니다. 벡터는 액체 산소-프로필렌 로켓 엔진에 대한 특허를 받았으며 이 엔진 중 3개로 구동되는 궤도 벡터-R 로켓의 첫 비행을 앞두고 있습니다.

인터뷰에서 Garvey는 회사가 실험용 엔진에서 각각 약 6,000파운드의 추력을 생성하는 Vector-R 로켓의 LP-1 엔진으로 확장하는 데 성공했다고 말했습니다. "가장 큰 과제는 시동 모드를 최적화하는 것이었습니다."라고 그는 말했습니다. 본질적으로 Garvey와 다른 엔지니어들은 카운트다운의 마지막 몇 초 동안 점화기가 제대로 작동하고 엔진 자체를 손상시키지 않고 엔진이 최대 추력에 빠르게 도달할 수 있도록 많은 노력을 기울여야 했습니다.

Garvey는 3백만 달러 미만의 비용으로 26kg 이하의 탑재량을 지구 저궤도에 전달하도록 설계된 Vector-R과 같은 소형 로켓의 경우 프로필렌과 같은 연료가 필수적이라고 말했습니다. 프로필렌의 최적 밀도와 성능 값을 갖춘 Vector-R은 더 작은 연료 탱크를 사용하여 첫 번째 단계 직경을 1미터가 조금 넘는 크기로 유지할 수 있습니다. 또한 프로필렌 연료를 사용하면 엔진 설계에서 대부분의 로켓 엔진에서 연료 압력을 높이는 데 사용되는 터보 펌프의 사용을 피할 수 있습니다.

터보 펌프가 없으면 엔진 설계가 더 간단해질 수 있으며 설계자는 추진제의 기포나 캐비테이션에 대해 걱정할 필요가 없습니다. "우리에게는 우리가 얻을 수 있는 모든 작은 추가 성능이 중요합니다"라고 Garvey는 말했습니다.

회사는 올해 알래스카 발사장에서 Vector-R 로켓의 처녀 발사를 위해 계속 노력하고 있습니다. Garvey는 벡터의 엔지니어들이 매일 위험과 성능을 평가하고 있다고 말했습니다. 첫 비행에서 Vector-R을 얼마나 세게 밀어야 합니까? 뭔가 잘못될 수 있다는 것을 얼마나 많은 위험을 감수해야 합니까?

"우리는 거기에 도달하고 있다"고 그는 말했다. "우리가 항상 평가하고 있는 거래의 일부는 위험입니다. 이제 우리가 더 큰 차량을 사용하고 있기 때문에 우리는 여전히 위험에 대해 공격적이지만 예전과는 다릅니다."