Введение
Американский твердотопливный ракетный ускоритель
Графитоэпоксидный двигатель (GEM) – это семейство твердотопливных ракетных ускорителей, разработанных в конце 1980-х годов и используемых с 1990 года. Двигатели GEM изготавливаются с использованием корпусов из полимера, армированного углеродным волокном, и топлива, состоящего из композитного топлива на основе перхлората аммония и HTPB. Производство GEM осуществляет компания Northrop Grumman Space Systems. Ускорители GEM используются на ракете-носителе Atlas V и ранее применялись на ракетах-носителях Delta II, Delta III и Delta IV. Новый вариант, GEM 63XL, был использован в составе ракеты-носителя Vulcan Centaur 8 января 2024 года.
ГЭМ 63
GEM 63 был разработан компанией Orbital ATK как недорогая замена твердотопливного ускорителя Aerojet Rocketdyne AJ 60A, используемого на ракете-носителе Atlas V. Его общие габариты очень близки к габаритам заменяемого им двигателя. Ракета-носитель Atlas V впервые использовала GEM 63 в 2020 году при запуске NROL 101. Ускоритель обеспечивает более высокую производительность примерно за половину стоимости ускорителей AJ 60A, ранее использовавшихся на Atlas V.
GEM 63XL
GEM 63XL, разработанный Northrop Grumman, является увеличенной версией GEM 63, примерно на метр длиннее своего предшественника. Вес каждого из них составляет около 53 тонн. Впервые испытан в 2020 году и используется на ракете-носителе Vulcan, начиная с первого запуска 8 января 2024 года. В зависимости от потребностей заказчика на центральный блок Vulcan может быть установлено до 6 ускорителей. Вариант, оснащенный управляемым соплом, GEM 63XLT, разрабатывался для отмененной ракеты-носителя OmegA. В настоящее время он используется на ракете Vulcan Centaur. Его первый полет состоялся в 1990 году в рамках миссии USA 66, когда 9 ускорителей были использованы на пусковой установке Delta II 7925. Использование композитных материалов позволило создать более легкие корпуса по сравнению со стальными корпусами твердотопливных ракетных двигателей Castor 4, которые они заменили. Снижение веса было использовано для увеличения длины GEM 40 по сравнению с Castor 4, используемым в ракетах Delta II серии 6000. Ракета Delta II могла быть оснащена тремя, четырьмя или девятью ускорителями GEM 40. При использовании трех или четырех ускорителей все GEM 40 воспламенялись на стартовой площадке. В девятиускорительной конфигурации Delta II шесть ускорителей воспламенялись на земле, а остальные три – в полете после выгорания первых шести. Вариант с управляемым соплом GEM 40VN был разработан для программы наземной противоракетной обороны Midcourse Defense. 17 января 1997 года ракета Delta II (Delta 241) взорвалась из-за катастрофического отказа GEM 40. Отказ привел к активации системы самоликвидации ракеты-носителя через 13 секунд после зажигания. Расследование ВВС установило, что корпус двигателя был поврежден до запуска, что привело к его разрушению вскоре после воспламенения. И Delta III, и Delta II Heavy использовали девять GEM 46, причем шесть воспламенялись на земле, а три – в полете.