รัทเธอร์ฟอร์ด

เครื่องยนต์รัทเธอร์ฟอร์ดระดับน้ำทะเล
ประเทศต้นกำเนิด	สหรัฐอเมริกานิวซีแลนด์
นักออกแบบ	ห้องทดลองจรวด
ผู้ผลิต	ห้องทดลองจรวด
แอปพลิเคชัน	ขั้นตอนที่หนึ่งและขั้นตอนที่สอง
สถานะ	คล่องแคล่ว
เครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลว
เชื้อเพลิงขับดัน	ล็อกซ์ / อาร์พี-1
วงจร	ป้อนด้วยปั๊มไฟฟ้า
ปั๊ม	2
การกำหนดค่า
ห้อง	1
ผลงาน
แรงขับ, สุญญากาศ	เดิม : 24 กิโลนิวตัน (5,500 ปอนด์) ปรับปรุงล่าสุด : 26 กิโลนิวตัน (5,800 ปอนด์)
แรงผลักดัน ระดับน้ำทะเล	เดิม : 24 กิโลนิวตัน (5,500 ปอนด์) ปรับปรุงล่าสุด : 25 กิโลนิวตัน (5,600 ปอนด์)
อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนัก	72.8
แรงดลจำเพาะสุญญากาศ	343 วินาที (3.36 กม./วินาที)
แรงดลจำเพาะณ ระดับน้ำทะเล	311 วินาที (3.05 กม./วินาที)
มิติ
เส้นผ่านศูนย์กลาง	0.25 เมตร (9.8 นิ้ว)
มวลแห้ง	35 กก. (77 ปอนด์)
ใช้ใน
อิเล็กตรอนรีบเร่ง
เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง	[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

Rutherfordเป็นเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลวที่ออกแบบโดยบริษัทการบินและอวกาศRocket Lab ^{[ 8 ]}และผลิตในลองบีชรัฐแคลิฟอร์เนีย[ ^{9 ] เครื่องยนต์}นี้ใช้กับจรวดElectron ของบริษัทเอง โดยใช้LOX (ออกซิเจนเหลว) และRP-1 (น้ำมันก๊าดกลั่น) เป็นเชื้อเพลิง และเป็นเครื่องยนต์ที่พร้อมใช้งานสำหรับการบินเครื่องแรกที่ใช้รอบการทำงานแบบปั๊มไฟฟ้าจรวดใช้การจัดเรียงเครื่องยนต์ที่คล้ายกับFalcon 9 คือจรวดสองขั้นตอนที่ใช้เครื่องยนต์ที่เหมือนกันเก้าเครื่องในขั้นตอนแรก และเครื่องยนต์รุ่นที่ปรับให้เหมาะสมกับสุญญากาศหนึ่งเครื่อง ที่มีหัวฉีดที่ยาวกว่าในขั้นตอนที่สอง การจัดเรียงนี้ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อoctaweb ^{[ 10 ] [ 5 ] [ 6 ]}รุ่นระดับน้ำทะเลสร้างแรงขับ 24.9 kN (5,600 lbf) และมีแรงดลจำเพาะ 311 s (3.05 กม./วินาที) ในขณะที่รุ่นที่ปรับให้เหมาะสมกับสุญญากาศสร้างแรงขับ 25.8 kN (5,800 lbf) และมีแรงดลจำเพาะ 343 s (3.36 กม./วินาที) ^{[ 11 ]}

การทดสอบการจุดระเบิดครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2013 ^{[ 12 ]}เครื่องยนต์ได้รับการรับรองสำหรับการบินในเดือนมีนาคม 2016 ^{[ 13 ]}และมีการบินครั้งแรกในวันที่ 25 พฤษภาคม 2017 ^{[ 14 ]}ณ เดือนเมษายน 2024 เครื่องยนต์นี้ได้ขับเคลื่อนการบินของ Electron รวม 47 เที่ยวบิน ทำให้จำนวนเครื่องยนต์ที่บินได้ทั้งหมดเป็น 369 เครื่อง รวมถึงเครื่องยนต์หนึ่งเครื่องที่บินสองครั้ง^{[ 15 ]}

รัทเธอร์ฟอร์ดได้รับการตั้งชื่อตาม เออร์เนสต์ รัทเธอร์ฟอร์ดนักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงที่เกิดในนิวซีแลนด์เป็นเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลวขนาด เล็ก ที่ออกแบบมาให้เรียบง่ายและผลิตได้ในราคาถูก ใช้เป็นทั้งเครื่องยนต์ขั้นแรกและขั้นที่สอง ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนด้านโลจิสติกส์และปรับปรุงเศรษฐกิจจากขนาด^{[ 5 ] [ 6 ]}เพื่อลดต้นทุน จึงใช้ระบบป้อนเชื้อเพลิงด้วยปั๊มไฟฟ้าซึ่งเป็นเครื่องยนต์ประเภทนี้ที่พร้อมใช้งานในการบินเป็นครั้งแรก^{[ 4 ]}ส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติโดยใช้วิธีที่เรียกว่าการหลอมผงด้วยเลเซอร์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำให้โลหะแข็งตัวด้วยเลเซอร์โดยตรง (DMLS®) ห้องเผาไหม้ หัวฉีด ปั๊ม และวาล์วเชื้อเพลิงหลักทั้งหมดพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

เช่นเดียวกับ เครื่องยนต์ที่ใช้ปั๊มทั้งหมดเครื่องยนต์รัทเทอร์ฟอร์ดใช้ปั๊มแบบโรเตอร์ไดนามิกเพื่อเพิ่มแรงดันจากถังให้ถึงระดับที่ห้องเผาไหม้ต้องการ^{[ 4 ]}การใช้ปั๊มช่วยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้ถังขนาดใหญ่ที่สามารถรับแรงดันสูงได้ และไม่ต้องใช้ก๊าซเฉื่อยจำนวนมากเพื่อรักษาแรงดันในถังระหว่างการบิน^{[ 19 ]}

ปั๊ม (หนึ่งตัวสำหรับเชื้อเพลิงและอีกหนึ่งตัวสำหรับสารออกซิไดเซอร์) ใน เครื่องยนต์ ป้อนปั๊มไฟฟ้าจะถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า^{[ 19 ]}เครื่องยนต์รัทเธอร์ฟอร์ดใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน คู่ และแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์มีการอ้างว่าสิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพจาก 50% ของวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก๊าซ ทั่วไป เป็น 95% ^{[ 20 ]}อย่างไรก็ตาม ชุดแบตเตอรี่จะเพิ่มน้ำหนักของเครื่องยนต์ทั้งหมดและก่อให้เกิดปัญหาในการแปลงพลังงาน^{[ 19 ]}

เครื่องยนต์แต่ละเครื่องมีมอเตอร์ขนาดเล็กสองตัวที่สร้างกำลัง 37 กิโลวัตต์ (50 แรงม้า) ขณะหมุนด้วย ความเร็ว 40,000  รอบต่อ นาที^{[ 20 ]}แบตเตอรี่ขั้นแรกซึ่งต้องจ่ายพลังงานให้กับปั๊มของเครื่องยนต์เก้าเครื่องพร้อมกัน สามารถให้พลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า 1 เมกะวัตต์ (1,300 แรงม้า) ^{[ 21 ]}

เครื่องยนต์ใช้ระบบระบายความร้อนแบบหมุนเวียนซึ่งหมายความว่าก่อนการฉีดเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงRP-1 ที่เย็นบางส่วน จะถูกส่งผ่านช่องระบายความร้อนที่ฝังอยู่ในห้องเผาไหม้และโครงสร้างหัวฉีด เพื่อถ่ายเทความร้อนออกไป ก่อนที่จะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ในที่สุด

• คูรี (เครื่องยนต์จรวด)
• เทปเรล
• เมอร์ลิน (ตระกูลเครื่องยนต์จรวด)

• ส่วนขับเคลื่อนของห้องปฏิบัติการจรวด