Kobylka (raketa)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 2. srpna 2019; kontroly vyžadují 7 úprav .

Grasshopper ( eng.  Grasshopper , doslova „kobylka“) je vertikální raketa se vzletem a svislým přistáním , létající stojan [1] , postavená za účelem vývoje a testování technologií požadovaných SpaceX k vytvoření opakovaně použitelných raketových systémů [2] . Vytvoření aparátu Grasshopper bylo oznámeno v roce 2011 [3] , a již v roce 2012 začaly testy vzletu a přistání v malé výšce a rychlosti.

Grasshopper je jedním z prvků opakovaně použitelného testovacího programu dopravního systému, který zahrnuje nízkorychlostní testy na testovacím místě SpaceX v Texasu , stejně jako testy sestupu ve vysoké nadmořské výšce a vysoké rychlosti s proměnnou rychlostí během dokončení komerčních programy letů nosných raket Falcon 9 od poloviny roku 2013. Grasshopper byl testován společností SpaceX za účelem vývoje opakovaně použitelných raket Falcon 9 a Falcon Heavy , které by vyžadovaly vertikální přistání prvního stupně s téměř prázdnými nádržemi pomocí motorů.

Historie

The Grasshopper byl poprvé veřejně oznámen ve třetím čtvrtletí roku 2011 , kdy o něm novináři poprvé psali poté, co si přečetli nařízení vlády USA o startech do vesmíru [1] .

Krátce poté SpaceX potvrdila existenci vývojového programu pro takové vozidlo a plánovala zahájit testovací lety v roce 2012 [3] [4] .

Grasshopper zahájil letové testování v září 2012 krátkým 3sekundovým skokem na testovacím místě společnosti v Texasu [5] , po kterém následoval druhý 8sekundový skok v listopadu téhož roku, při lezení na stojan ve výšce asi 5,4 metru od země, třetí let byl proveden v prosinci 2012 s výsledkem 29 sekund a výškou 40 metrů [6] . V únoru 2012 SpaceX oznámila, že během tohoto roku plánuje několik zkušebních letů VTOL a VTOL a doufá, že ve čtvrtém čtvrtletí prolomí nadzvukovou bariéru . [2] . SpaceX nezveřejnilo žádné další podrobnosti o svých plánech startu Grasshopper, ale generální ředitel Elon Musk potvrdil, že část testování ve velké výšce by se mohla uskutečnit na střelnici White Sands v Novém Mexiku [7] . V červnu 2012 SpaceX oznámila, že má v úmyslu provést svůj první zkušební let „v příštích několika měsících“ [4] . Aktualizované fotografie rakety na testovacím místě se objevily ve zpravodajském článku 11. září 2012 [8] a program letových testů začal 21. září 2012 [5] .

Od října 2012 SpaceX diskutuje o vývoji dopravního systému Grasshopper druhé generace, který by měl lehčí nosné nohy, sklopné boky rakety a jiný motorový prostor, téměř o 50 % větší než první generace Grasshopper [9] .

Letový program je uzavřen.

Popis

Grasshopper v1.0

Když se popis Grasshopper poprvé objevil v září 2011 , raketa se skládala z nádrže prvního stupně Falcon 9 , jednoho motoru Merlin-1D, čtyř ocelových přistávacích nohou a nosné konstrukce, přídavných tlakových nádrží připojených k nosné konstrukci, celá konstrukce byla 32 metrů vysoká [1] . Fotografie předložené v září 2012 ukázaly složitější přistávací systém s tankem a raketovým motorem, jak je popsáno výše.

Grasshopper dokáže přistát na Zemi s přesností vrtulníku [10] .

7. října 2013 provedl Grasshopper v1.0 svůj osmý a poslední let a dosáhl výšky 744 metrů [11] .

Grasshopper v1.1

V říjnu 2012 SpaceX oznámila druhou verzi Grasshopperu, která bude mít sklopné přistávací nohy a bude postavena na delší platformě Falcon v1.1 [9] . Od března 2013 se bude Grasshoper v1.1 skládat z prvního stupně tanku Falcon 9 v.1.1, který se několik měsíců používá v kvalifikačních testech v Texasu ve SpaceX Rocket Development and Test Facility . Používá se jako další Grasshopper s přistávacími nohami uzpůsobenými pro let [12] . Zkušební lety byly prováděny pouze na střelnici White Sands v Novém Mexiku.

Program zkušebního letu

Letové zkoušky budou zahrnovat podzvukové a nadzvukové lety.

Z informací zveřejněných v roce 2011 lze usuzovat, že podzvukové zkušební lety budou na zkušebním místě SpaceX McCregor v Texasu provedeny ve třech etapách, v maximální výšce letu 200 až 3500 metrů, po dobu 45 až 160 sekund (od 0,75 do 2,7 min.). Podle očekávání potrvají testy až tři roky, iniciativa FAA umožňuje až 70 suborbitálních startů ročně [1] [13] . SpaceX postavilo poloobloukové odpalovací zařízení, které mělo doprovázet program zkušebních letů [4] . V září 2012 SpaceX oznámilo, že žádá FAA o povolení zvýšit nadmořskou výšku některých svých prvních testovacích letů [14] .

Nadzvukové letové testy by mohly začít již koncem roku 2012 na testovacím místě White Sands nebo McGregor v Texasu, ale společnost neuvedla žádné podrobnosti [2] [5] .

První zkušební let, který novinář Clark Lindsey nazval „Short Jump“, se uskutečnil: 21. září 2012 [15] . Výskok poloprázdného stupně nosné rakety byl 1,8 m vysoký a trval 3 sekundy [5] .

„Těšíme se na příští rok,“ řekl generální ředitel Elon Musk v listopadu 2012:

Během dalších měsíců budeme postupně zvyšovat výšku a rychlost, myslím, že tato cesta nebude hladká, budeme mít velké štěstí, když se nám podaří vyhnout se neštěstí. Vertikální přistání je extrémně důležitý průlom – extrémní, rychlé opětovné použití [16] .

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Během několika příštích měsíců budeme postupně zvyšovat nadmořskou výšku a rychlost, myslím, že na cestě pravděpodobně budou nějaké krátery; budeme mít velké štěstí, pokud nebudou žádné krátery. Vertikální přistání je extrémně důležitý průlom – extrémní, rychlá znovupoužitelnost.

V březnu 2013 pak Musk řekl, že SpaceX doufá, že dosáhne hypersonické rychlosti do konce roku 2013 [17] .

Fáze testování

SpaceX identifikovala několik testovacích fází [13] .

Fáze 1 : Účelem 1. fáze je otestovat celkovou schopnost Kobylky dokončit opakovaně použitelnou (VTVL) misi. Během fáze 1 se Grasshopper spustí a vystoupá do 70 metrů nad úrovní země, poté sníží tah a klesá, přičemž přistane zpět na podložku přibližně 45 sekund po vzletu.

Fáze 2 : Raketa bude zatížena o něco méně pohonnou látkou a bude použit jiný profil tahu a maximální výška bude zvýšena na 200 metrů, stále pod vzdušným prostorem třídy E FAA. Délka letu během fáze 2 je opět přibližně 45 sekund.

Fáze 3 : Účelem fáze 3 je otestovat schopnost Grasshopperu dokončit misi s více misemi (VTVL) ve vysokých nadmořských výškách a při vysokých rychlostech stoupání a klesání. Aby toho bylo dosaženo, bude se maximální výška mise postupně zvyšovat z 200 metrů na 3500 metrů. Výšková sekvence celého testu [13] by byla 365 metrů, 760 metrů, 5000 stop, 1500 metrů a 3500 metrů. Maximální délka zkušebního letu bude přibližně 160 sekund.

Testovací lety

Etapa Test # datum Výška Doba trvání Poznámka
jeden jeden 2012-09-21 [5] 1,8 m [5] 3 s [5]
jeden 2 2012-11-01 [18] 5,4 m [18] 8 s [osmnáct]
jeden 3 2012-12-17 [19] 40 m [19] 29 str. [19] První let s figurínou kovboje
jeden čtyři 2013-03-07 [20] 80 m [21] 34 str. [21] Poměr tahu k hmotnosti při přistání přesáhl jednu [22]
2 5 2013-04-17 [23] 250 m [23] 61 str. Let byl proveden za silného větru [24]
6 2013-06-14 [25] 325 m. [25] 68 str. [25]
7 2013-08-13 250 m 60 s Raketa poprvé provedla manévr s bočním posunem o 100 m ve výšce 250 m, po kterém klesla zpět do středu dráhy.
osm 2013-10-07 744 m 79 str. [26] Poslední let Grasshopper v1.0.

Letové testy nad vodou

V březnu 2013 SpaceX oznámila, že počínaje prvním letem prodloužené verze nosné rakety Falcon 9 nebo celkovým šestým letem Falcon 9, který byl plánován na červen 2013, bude každý první stupeň vybaven zařízením pro řízený sestup. . SpaceX zažilo zpětný tah motoru nad vodou a „bude pokračovat v těchto testech, dokud se nebude moci vrátit na místo startu a přistát s výkonem. Společnost očekává několik neúspěchů, než se naučí dělat to správně“ [27] .

Při letu, který se uskutečnil počátkem léta 2013, po separační fázi vydal první pomocný stupeň impuls ke zpomalení a poté druhý impuls před dosažením vody. Po dokončení všech povrchových testů poletí první stupně zpět na místo startu a provedou motorová přistání, možná již v polovině roku 2014 [27] . Povrchové testování bude probíhat v Tichém i Atlantském oceánu , jižně od letecké základny Vandenberg a východně od Cape Canaveral.

SpaceX neočekává úspěšnou obnovu prvního stupně během prvních několika testovacích startů [28] .

2015

Na pátý pokus se SpaceX podařilo vertikálně přistát první stupeň nosné rakety Falcon 9 na plovoucí plošině v oceánu. Předtím se to firmě podařilo vysadit pouze na souši. Zařízení dopravilo na Mezinárodní vesmírnou stanici nákladní modul Dragon, start se uskutečnil z kosmodromu na Mysu Canaveral ve 23:43 kyjevského času 8. dubna.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 Mohney, Doug . SpaceX plánuje otestovat opakovaně použitelnou suborbitální raketu VTVL v Texasu  (26. září 2011). Archivováno z originálu 4. srpna 2016. Staženo 28. dubna 2013.
  2. ↑ 1 2 3 Simberg, Rand . Elon Musk o znovupoužitelných raketových plánech SpaceX  (8. února 2012). Archivováno z originálu 6. října 2014. Staženo 28. dubna 2013.
  3. ↑ 12 Lindsey , Clark . Novinky kobylky  (12. října 2011). Archivováno z originálu 18. listopadu 2011.
  4. ↑ 1 2 3 Prototyp opakovaně použitelné rakety téměř připraven k prvnímu startu  (9. července 2012). Archivováno z originálu 2. května 2013. Získáno 28. dubna 2013.  “ SpaceX postavilo půlakrové betonové odpalovací zařízení v McGregor a raketa Grasshopper již stojí na podložce, vybavená čtyřmi stříbrnými přistávacími nohami podobnými hmyzu. ".
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Clark, Stephen . Znovupoužitelné raketové testovací lože SpaceX má první skok , Spaceflightnow (24. září 2012). Archivováno 9. května 2019. Staženo 28. dubna 2013.
  6. ↑ Boyle, Alan . SpaceX vypouští svou raketu Grasshopper na 12patrovém vysokém skoku v Texasu  (24. prosince 2012). Archivováno z originálu 3. března 2016. Staženo 28. dubna 2013.
  7. ↑ Prototyp opakovaně použitelné rakety téměř připravený na první start (downlink) . spaceflightnow.com (2012). Archivováno z originálu 2. května 2013. 
  8. ↑ Lindsey, Clark . Steve Jurvetson navštíví SpaceX Grasshopper  (11. září 2012). Archivováno z originálu 2. dubna 2015. Staženo 28. dubna 2013.
  9. ↑ 1 2 A 2nd-gen Grasshopper + Nové video prvního hopu  (2. října 2012). Archivováno 15. března 2020. Staženo 28. dubna 2013.
  10. ↑ Muskova Space Talk Wows Crowd at South by Southwest  (11. března 2013). Archivováno z originálu 13. března 2013. Staženo 28. dubna 2013.
  11. ↑ Poslední let Grasshopper v1.0 nastavil nový rekord . gizmag (14. října 2013). Získáno 3. dubna 2014. Archivováno z originálu 15. října 2013.
  12. ↑ Spacex [sic ]Může se pokusit „přistát/obnovit“ jeho první fázi při příštím spuštění Falconu 9 v1.1 letos v létě (23. března 2013). Archivováno z originálu 27. března 2013. Staženo 28. dubna 2013.
  13. ↑ 1 2 3 [ http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20110922%20SpaceX%20Grasshopper%20Draft%20EA.Final.pdf Návrh environmentálního posouzení pro vydání experimentálního povolení k provozu SpaceX vozidla Grasshopper na McGregor Test Site, Texas] (odkaz není k dispozici) . Federální úřad pro letectví (2011). Archivováno z originálu 2. května 2013. 
  14. ↑ Lindsey, Clark . Testy SpaceX Grasshopper mají za cíl rychlý posun ve výšce  (17. září 2012). Archivováno z originálu 28. září 2014. Staženo 28. dubna 2013.
  15. ↑ Lindsey, Clark . [ http://newspacewatch.com/articles/spacex-grasshopper-vertical-takeoffvertical-landing-rocket-first-test.html První test rakety SpaceX Grasshopper s vertikálním vzletem/vertikálním přistáním] (22. září 2012). Archivováno z originálu 10. června 2020. Staženo 28. dubna 2013.
  16. ↑ Coppinger, Rod . Obrovská kolonie Mars Eyed od zakladatele SpaceX Elona Muska  (23. listopadu 2012). Archivováno z originálu 28. června 2013. Získáno 28. dubna 2013.  "' ".
  17. ↑ Lindsey, Clark . Elon Musk debutoval video z nejnovějšího letu Grasshopper na SXSW  (9. března 2013). Archivováno z originálu 10. června 2020. Staženo 28. dubna 2013.
  18. ↑ 1 2 3 Grasshopper Dvoupatrový Hop 1. 11. 12 . SpaceX (5. listopadu 2012). Získáno 28. září 2017. Archivováno z originálu 12. listopadu 2012.
  19. ↑ 1 2 3 Grasshopper skáče stále výše (downlink) . NewSpace Journal (24. prosince 2012). Archivováno z originálu 2. května 2013. 
  20. ↑ Povolená spouštění FAA . Federální úřad pro letectví (8. března 2013). Získáno 28. dubna 2013. Archivováno z originálu 6. března 2013.
  21. ↑ 1 2 Více o Grasshopperově testu „Johnny Cash hover slam“ (downlink) . NewSpace Journal (9. března 2013). Archivováno z originálu 2. května 2013. 
  22. ↑ GRASHOPPER DOKONČIL NEJVYŠŠÍ SKOK K DATUM (odkaz není k dispozici) (10. března 2013). Archivováno z originálu 2. května 2013. 
  23. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX Grasshopper dosahuje 250 metrů  (13. dubna 2013). Archivováno z originálu 29. dubna 2013. Staženo 28. dubna 2013.
  24. ↑ Twitter Elona Muska (22. dubna 2013). Získáno 28. dubna 2013. Archivováno z originálu dne 21. září 2013.
  25. ↑ 1 2 3 Bergin, Chris Testovací časy pro nový Falcon 9 od SpaceX v.1.1 (stahování) . NASASpaceFlight (nepřidružený k NASA) (14. června 2013). Získáno 15. června 2013. Archivováno z originálu 10. července 2013. 
  26. ↑ Grasshopper dokončil půlmíle v posledním testu (odkaz není k dispozici) . SpaceX. Získáno 3. dubna 2014. Archivováno z originálu 9. června 2015. 
  27. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX se rychle pohybuje směrem k první fázi fly-back  (28. března 2013). Archivováno z originálu 16. dubna 2013. Staženo 28. dubna 2013.
  28. ↑ Messier, Doug . Zápisky z tiskové konference Dragon Post-Mission  (28. března 2013). Archivováno z originálu 31. května 2013. Získáno 28. dubna 2013.  « Otázka: Jaká je strategie obnovy boosteru? Musk: Počáteční test zotavení bude přistání do vody. První fáze pokračuje v balistickém oblouku a před vstupem do atmosféry provede spalování se snížením rychlosti, aby se zmírnil dopad. Těsně před splashdown se znovu rozsvítí motor. Zdůrazňuje, že neočekáváme úspěch v prvních několika pokusech. Doufejme, že příští rok s více zkušenostmi a daty bychom měli být schopni vrátit první stupeň na místo startu a provést pohonné přistání na zemi pomocí nohou. Otázka: Je identifikován let pro návrat na místo startu boosteru? Musk: Ne. Bude to pravděpodobně v polovině příštího roku. ".

Odkazy