Merlin Roket Motorları Hakkında Bilgi

Bu motorlar projelerinde kullanmak üzere SpaceX firması tarafından geliştirilmiştir. Birçok modele sahip olan bu motorların hepsine "merlin roket motoru ailesi" denmiştir. Motorların tasarlanma amacı olarak SpaceX firmasının geçtiğimiz günlerde fırlattığı Falcon Heavy roketi gösterilebilir. Bu rokette merlin motoru kullanılmıştır ve başarıyla çalıştığı kanıtlanmıştır.


Merlin motorunun teknik özelliklerine gelicek olursak Merlin motorları gaz-üreteci güç döngüsü içinde roket yakıtı olarak RP-1 ve Sıvı oksijen kullanır. Bu motor tekrar kullanımlara uygun ve dayanıklı olarak tasarlanmıştır. Merlin motorunun kalbindeki püskürtücü , Apollo Projesindeki lunar modülünün iniş motoru olan (LMDE)'de de kullanılmış olan, çivili türdendir.Yakıtlar tek şaftlı ve çifte çarklı turbopompa üzerinden iletilir. Turbo-pompa ayrıca hidrolik aktüatör için yüksek basınçla akışkan da sağlar, sonrasında bu akışkan düşük basınç haznesine toplanır. Bu tasarım hidrolik tahrik sisteminin ayrılması ihtiyacını ortadan kaldırır ve hidrolik sıvısının bitmesiyle oluşan itki vektör denetimi hatasını imkansız kılar. Turbo-pompa'nın üçüncü bir kullanım şekli ise, roketin kendi ekseni etrafındaki dönüşünü denetim altına almak üzere türbin egzoz çıkışının döndürülmesi için gerekli gücü sağlamayı içerir.

Motorun üç modeli bulunmaktadır. Bunlar; Merlin 1A, Merlin 1B, Merlin 1C'dir. Sıralama motorların çıkış sırasıyla orantılıdır. İlk çıkan model olan Merlin 1A ucuz, harcanabilir, aşındırmalı soğutulmuş karbon fiber takviyeli polimer bileşik malzemesinden yapılmış bir egzoz çıkış bacası kullanmıştır, ve 34 kN (77,000 lbf) değerinde itki üretmiştir. Merlin 1A sadece iki kez uçuş yapmıştır: ilki 24 Mart 2006 tarihinde ve fırlatılıştan kısa süre sonra yakıt sızıntısı sebebiyle alev alarak başarısız olan uçuş, ve ikincisi ise 21 Mart 2007 tarihinde olan ve başarılı bir şekilde gerçekleşen uçuştur.

Merlin 1B ise, Merlin 1A motorunun geliştirilmiş haliydi. Turbopompa yükseltmeleri SpaceX için Barber-Nichols Inc şirketi tarafından gerçekleştirilmiştir. Falcon 1 fırlatma araçlarında kullanımı planlanmış olan motor, 380 kN (85,000 lbf) civarında itki üretebiliyordu. Merlin 1B'yi 1A'ya göre gelişmiş kılan fark türbin performans yükseltimi idi (1490 kW -> 1860 kW). Türbine performans yükseltimi fazladan egzoz çıkışları eklenerek elde edilmiştir ,( sonuç olarak daha önceki kısmi-kabul tasarımı tam-kabul'a çevirilmiştir). RP-1 ve LOX için için hafifçe büyütülmüş pervaneler de yükseltme işleminin başka bir parçasıdır. Bu model diğerine göre daha yüksek olan 22,000 rpm dönüş hızına sahipti ve daha yüksek tahliye basınç değerleri oluşturuyordu. Turbopompa'nın ağırlığı önceki modele göre değişmemiştir (68 Kg - 150 lbs).



Merlin 1C "tazeleyici soğutma" yöntemiyle soğutulan bir egzoz çıkışına ve yanma odasına sahiptir. Kullanılan Turbopomp Merlin 1B modelindekinin biraz değiştirilmiş halidir. 2007 Kasım ayında ,resmi bir görevde gereken kadar olmak üzere, 170 saniye boyunca ateşlenmiştir, ilk kez resmi bir görevde 2008 Ağustos ayında uçmuştur ( sorunsuz çalışmasına rağmen görevin özelliği gereği yörünge ulaşmamıştır), 2008 eylül ayında, "özel sermaye ile geliştirilen ilk sıvı-yakıtlı roketi başarıyla yörüngeye çıkarmıştır" (Falcon 1 Uçuş 4), ayrıca 2010 Haziran ayında Falcon 9 roketinin ilk uçuşunda kullanılmıştır.Falcon 1 araçlarında kullanım için ayarlandığından, Merlin 1C deniz seviyesinde 350 kN (78,000 lbf) değerinde bir itkiye sahipti, vakumdaki itki değeri ise 400 kN (90,000 lbf) idi, ayrıca vakumdaki özgül itici kuvvet değeri 304 saniye idi. Bu ayarlar ile motor saniyede 140 kg (300 lb) itki yakıtı tüketiyordu. Tek bir Merlin 1C motorunun 27 dakika boyunca başarıyla çalıştırıldığı testler koşulmuştur. Bu süre çeşitli testlerin sürelerinin toplamıdır ve 10 adet Falcon 1 uçuşunun süresine denk gelmektedir.Merlin 1C yakıt odası ve egzoz çıkışı 'tazeleyici soğutma' yöntemiyle ( saniyede 45 kilograms (100 lb) miktarındaki kerosene akışı kullanılarak) soğutulur, ve bu yöntemle 10 megawatt (13000 hp) dengi ısı enerjisi soğurulabilmektedir.
Laddle
Laddle