BE-4

محرك BE-4 (المحرك الأزرق 4) ^{[ 7 ]} هو محرك صاروخي يعمل بالوقود السائل ، طورته شركة بلو أوريجين . يستخدم هذا المحرك غاز الميثان المسال كوقود ، ويعمل بدورة احتراق مرحلية غنية بالأكسجين . ^{[ 8 ]} ينتج محرك BE-4 قوة دفع تبلغ 2800 كيلو نيوتن (640000 رطل) عند مستوى سطح البحر. ^{[ 9 ]}  

تم تمويل تطوير BE-4 من خلال مزيج من الاستثمارات الخاصة والعقود العامة. ^{[ 10 ]}

على الرغم من أن المحرك كان مخصصًا في البداية للاستخدام حصريًا على مركبة الإطلاق الخاصة بشركة بلو أوريجين، نيو جلين ، فقد اختارته أيضًا شركة يونايتد لانش ألاينس (ULA) في عام 2014 لصاروخ فولكان سنتور ^، الذي يحل محل أطلس 5 ودلتا 4. ^{[ 11} ] وقد حسمت ULA اختيارها لمحرك BE-4 في سبتمبر 2018. ^{[ 12 ]}

أجرى القمر الصناعي BE-4 رحلته الأولى على متن صاروخ فولكان سنتور في 8 يناير 2024. ثم أُطلق لاحقًا على متن نيو غلين لأول مرة في 16 يناير 2025.

بعد استحواذ شركة إيروجيت على شركة برات آند ويتني روكيتداين في عام 2012، رأى روب مايرسون، رئيس شركة بلو أوريجين ، فرصةً لسدّ ثغرة في قاعدة الصناعات الدفاعية. ^{[ 13 ]} دخلت بلو أوريجين رسميًا مجال محركات الصواريخ السائلة من خلال شراكة مع شركة يو إل إيه وشركات أخرى لتطوير محرك بي إي-4. وفي يونيو 2017، أعلن مايرسون عن اختيار مدينة هانتسفيل بولاية ألاباما موقعًا لمصنع إنتاج محركات الصواريخ التابع لشركة بلو أوريجين. ^{[ 14 ]}

بدأت شركة بلو أوريجين العمل على محرك BE-4 في عام 2011، ^{[ 15 ]} على الرغم من الإعلان العام عنه في سبتمبر 2014. ^{[ 16 ]} وكان هذا أول محرك لهم يحرق وقود الأكسجين السائل والميثان .

في سبتمبر 2014، اختارت شركة ULA محرك BE-4 ليكون المحرك الرئيسي لمركبة الإطلاق فولكان . فولكان هو خليفة أطلس 5 ، وسيحل محرك BE-4 محل محرك RD-180 روسي الصنع . ^{[ 17 ]} صرّحت شركة بلو أوريجين بأن محرك BE-4 سيكون جاهزًا للإطلاق بحلول عام 2017. ^{[ 10 ]} وأشارت بلو أوريجين إلى أنها تعتزم إتاحة المحرك لشركات أخرى غير ULA. ^{[ 18 ]}

بحلول أبريل 2015، كان هناك برنامجان تطويريان متوازيان قيد التنفيذ. يختبر البرنامج الأول نماذج كاملة الحجم من وحدة الطاقة BE-4 ، وهي مجموعة الصمامات ومضخات التوربو التي توفر مزيج الوقود/المؤكسد المناسب للحاقنات وغرفة الاحتراق. أما البرنامج الثاني فيختبر نماذج مصغرة من حاقنات المحرك. ^{[ 19 ]} وكانت الشركة تخطط لبدء اختبارات المحرك كاملة الحجم في أواخر عام 2016، وتوقعت إتمام التطوير في عام 2017. ^{[ 19 ]}

بحلول سبتمبر 2015، أكملت شركة بلو أوريجين أكثر من 100 اختبار تطويري لعدة عناصر من محرك BE-4، بما في ذلك غرفة الاحتراق المسبق وغرفة دفع مبردة بالتجديد باستخدام عدة عناصر حقن كاملة الحجم. استُخدمت هذه الاختبارات لتأكيد تنبؤات النموذج النظري لأداء الحقن، وانتقال الحرارة ، واستقرار الاحتراق ، كما استُخدمت البيانات المُجمعة لتحسين تصميم المحرك. ^{[ 20 ]} انفجر جهاز اختبار على منصة الاختبار خلال عام 2015 أثناء اختبار وحدة الطاقة. قامت بلو أوريجين ببناء منصتي اختبار أكبر حجماً وأكثر أماناً، قادرتين على اختبار قوة الدفع الكاملة لمحرك BE-4. ^{[ 21 ]}

في يناير 2016، أعلنت شركة بلو أوريجين أنها تعتزم بدء اختبار المحركات الكاملة لمحرك BE-4 على منصات اختبار أرضية قبل نهاية عام 2016. ^{[ 22 ]} بعد جولة في المصنع في مارس 2016، لاحظ الصحفي إريك بيرغر أن جزءًا كبيرًا من مصنع بلو أوريجين قد خُصص لتطوير محرك بلو إنجن-4. ^{[ 11 ]}

في البداية، تم التخطيط لإصدارين من المحرك، أحدهما للمرحلة الأولى والآخر للمرحلة الثانية. كان من المقرر أن تشترك المرحلة الثانية من تصميم نيو غلين الأولي في نفس قطر المرحلة الأولى وأن تستخدم محرك BE-4U واحد مُحسَّن للعمل في الفراغ. ^{[ 23 ]} لاحقًا، تم التراجع عن هذه الخطة.

تم تجميع المحرك الأول بالكامل في مارس 2017. ^{[ 24 ]} وفي مارس أيضًا، أشارت شركة ULA إلى إلغاء المخاطر الاقتصادية لخيار اختيار محرك Blue Origin، لكن المخاطر التقنية للمشروع ستظل قائمة حتى اكتمال اختبارات إطلاق المحرك. ^{[ 25 ]} وفي يونيو 2017، أعلنت Blue Origin أنها ستبني منشأة جديدة في هانتسفيل، ألاباما ، لتصنيع محرك BE-4. ^{[ 14 ]}

أُجريت أول تجربة إطلاق للصاروخ BE-4 في أكتوبر 2017، بنسبة دفع 50% لمدة 3 ثوانٍ، ^{[ 26 ]} ثم ارتفعت النسبة بحلول مارس 2018 إلى 65% لمدة 114 ثانية، ^{[ 27 ]} وبحلول فبراير 2019 إلى 73%، ^{[ 28 ]} وبحلول أغسطس 2019 إلى 100%. ^{[ 29 ]} أُجريت الاختبارات والدعم في منشأة الإطلاق المدارية التابعة للشركة في إكسبلوريشن بارك بولاية فلوريدا ، حيث استثمرت بلو أوريجين أكثر من 200 مليون دولار أمريكي في المرافق والتحسينات. ^{[ 30 ]}

في أكتوبر 2018، أعلن رئيس شركة بلو أوريجين، بوب سميث، أن أول إطلاق لنيو جلين قد تم تأجيله إلى عام 2021، ^{[ 31 ]} تبعه تأجيل إضافي في عام 2021 إلى أواخر عام 2022. ^{[ 32 ]} ثم تم إعادة توجيه أول اختبار طيران لـ BE-4 لإطلاق فولكان سنتور الأولي بدلاً من نيو جلين.

في يوليو 2020، تم تسليم أول نموذج تجريبي من طراز BE-4 إلى شركة ULA لإجراء اختبارات التكامل مع نظام Vulcan Centaur. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

في أغسطس 2020، صرّح توري برونو، الرئيس التنفيذي لشركة ULA ، بأن الطائرة التجريبية الثانية من طراز BE-4 ستُسلّم قريبًا، تليها مباشرةً الطائرات المؤهلة للطيران. ^{[ 35 ]} وأشار إلى وجود مشكلة مستمرة في مضخات التوربينات الخاصة بطائرة BE-4. في ذلك الوقت، كانت شركة بلو أوريجين لا تزال تعمل على إصلاح المضخات التي تبلغ قوتها 75,000 حصان. ^{[ 36 ]} واستمرت المشكلة حتى عام 2022. ^{[ 10 ]}

في 31 أكتوبر 2022، أعلنت شركة بلو أوريجين عن دمج أول محركين من طراز BE-4 على صاروخ فولكان. ^{[ 37 ]}

في 11 مايو 2023، صرح برونو أن اختبارات التأهيل BE-4 قد اكتملت "قبل عدة أسابيع"، أي بحلول نهاية أبريل 2023. ^{[ 38 ]}

في 30 يونيو 2023، انفجر محرك BE-4 بعد 10 ثوانٍ من بدء الاختبار، مما أدى إلى إتلاف منصة الاختبار. ^{[ 39 ]}

في 8 يناير 2024، أطلقت شركة ULA بنجاح مركبة فولكان سنتور التي تعمل بمحرك BE-4.

اعتبارًا من عام 2024كان هناك خطان لإنتاج BE-4، أحدهما لتزويد ULA والآخر لنيو جلين. ^{[ 40 ]}

في نوفمبر 2025، أعلنت شركة بلو أوريجين عن زيادة أخرى مثبتة في أداء صاروخ BE-4، مشيرة إلى أن أقصى قوة دفع قد زادت إلى 2847 كيلو نيوتن (640000 رطل _قوة ) . ^{[ 1 ]}  

يُعدّ محرك BE-4 محركًا ذو دورة احتراق مرحلية ، مزودًا بموقد احتراق مسبق واحد غني بالأكسجين ، وتوربين واحد يُشغّل مضخات الوقود والأكسجين. ^{[ 54 ]} تشبه هذه الدورة دورة محرك RD-180 الذي يعمل بالكيروسين حاليًا، على الرغم من أنه يستخدم غرفة احتراق واحدة وفوهة واحدة فقط.

صُمم محرك BE-4 ليدوم طويلاً ويتمتع بموثوقية عالية، وذلك جزئياً من خلال جعله "نسخة متوسطة الأداء من بنية عالية الأداء". ^{[ 11 ]} تُستخدم محامل هيدروستاتيكية في المضخات التوربينية بدلاً من محامل الكرات والأسطوانات الأكثر شيوعاً، وذلك تحديداً لزيادة الموثوقية وعمر الخدمة. ^{[ 55 ]}

يُتيح استخدام الميثان الضغط الذاتي ، أي استخدام الوقود الغازي لضغط الوقود السائل. وهذا مفيد لأنه يُغني عن الحاجة إلى أنظمة الضغط التي تتطلب تخزين غاز مضغوط مثل الهيليوم.

• قوة الدفع (مستوى سطح البحر): 2800 كيلو نيوتن (640000 رطل ) عند الطاقة الكاملة ^{[ 55 ] [ 16 ]}  
• ضغط الحجرة: 14 ميجا باسكال (2000 رطل لكل بوصة مربعة) ، وهو أقل بكثير من 26 ميجا باسكال (3700 رطل لكل بوصة مربعة) لـ RD-180 و 35 ميجا باسكال (5100 رطل لكل بوصة مربعة) لـ Raptor 3 ^{[ 11 ] [ 56 ]}      
• مصممة لإعادة الاستخدام - حتى 100 رحلة جوية ^{[ 11 ] [ 55 ] [ 57 ] [ 58 ]}
• إعادة إشعال المحرك أثناء الطيران عن طريق بدء تشغيل التوربين بضغط الرأس ^{[ 21 ]}
• تم اختبار قدرة التخفيض العميق للطاقة إلى 40% على الأقل ^{[ 59 ]}

• مقارنة محركات الصواريخ المدارية
• محرك BE-3 – محرك يعمل بالهيدروجين، وتشغله حاليًا شركة بلو أوريجين
• رابتور – محرك يعمل بالميثان طورته شركة سبيس إكس
• ميرلين – محرك تشغيلي يعمل بالكيروسين من شركة سبيس إكس
• RD-180 – محرك روسي حديث يعمل بالكيروسين ذو حجم مماثل

• بيان شركة ULA الصادر في فبراير 2016 عقب تمويل جزئي من قبل القوات الجوية الأمريكية لتطوير طائرة BE-4
• بيزوس، جيف [@JeffBezos] (6 مارس 2017). "BE-4 في مهد النقل" ( تغريدة ) - عبر تويتر .
• كلوتز، إيرين (27 أكتوبر 2017). "بلو أوريجين تُشغّل محرك الصاروخ BE-4 الذي يعمل بوقود الميثان" . أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء . بلو أوريجين تُسجّل أول اختبار تشغيل ناجح لمحرك الصاروخ BE-4.
• بلو أوريجين [@blueorigin] (14 فبراير 2020). "فيديو تحديث BE-4" ( تغريدة ) - عبر تويتر .