Vulcan shodil oponu tajností  
Společnost United Launch Alliance (ULA) vznikla spojením firem Boeing a Lockheed Martin, čímž se zrodil podnik, který de facto ovládl trh s armádními satelity. Rakety Delta IV a Atlas V se staly výhradními nosiči všech strategicky i vědecky důležitých amerických sond a družic. Jedinou nevýhodou byla vysoká cena, ale kdo by to řešil – konkurence přece neexistuje a státní kasa to zaplatí. Jenže časy se mění.


Na trh s nosiči vstoupila jako dravá štika firma SpaceX a tlačí přepravní náklady do kosmu  dolů. Pracuje na znovupoužitelnosti a přitom vyrábí spolehlivé rakety. Situace na trhu se pomalu začíná obracet a ULA na to musí reagovat. jejich odpovědí má být nová raket Vulcan.


První popíchnutí vůči SpaceX bylo vidět už při volbě termínu tiskové konference, na kterém byla nová raketa představena. Ta se totiž kryla s termínem (nakonec odloženého) startu zásobovací lodi Dragon. Náhoda? Možná ano, ale vypadá to podezřele, když byl termín startu daný už relativně dost předem. Ale pojďme k samotné raketě. Před pár dny lidé na internetu hlasovali a vybírali jméno nové rakety. Zvitězil „Vulcan“.

 





První stupeň rakety Vulcan.  Zdroj: http://spaceflightnow.com
První stupeň rakety Vulcan. Zdroj: http://spaceflightnow.com
Zajímavé je, že ačkoliv se na tiskovce nešetřilo silnými slovy (nejefektivnější raketa na trhu, která otevře nové možnosti letů do kosmu), tak Vulcan zatím nemá vybrané motory. Stále jsou ve hře dvě možnosti – buďto čtveřice motorů BE-4 od firmy Blue Origin na zkapalněný zemní plyn (de facto metan), nebo dva motory AR-1 na letecký petrolej. Finální rozhodnutí, který motor se bude používat, má padnout příští rok. Jisté ale je, že Vulcan bude využívat pouze americké motory, takže odpadnou starosti s ruskými motory RD-180.



Raketa Vulcan s čtyřmetrovým aerodynamickým krytem.  Zdroj: http://spaceflightnow.com/
Raketa Vulcan s čtyřmetrovým aerodynamickým krytem. Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Právě první stupeň postavený čistě v americké režii byl primárním cílem firmy ULA. Do budoucna by se měl Vulcan dočkat i vylepšeného horního stupně. Ten má nahradit stupeň Centaur, který bude na Vulcanu zpočátku létat. Nosič se tedy bude vyvíjet postupně. Na tiskové konferenci se mluvilo i o ceně vývoje nové rakety. Nepadla sice přesná odpověď, ale „na základě zkušeností z dřívějších podobných projektů může vývoj motorů stát miliardu a vývoj samotné rakety dvojnásobek.“

Výrobní linky nové rakety by měly stačit na 10 – 20 startů ročně, přičemž cena jednoho Vulcanu v základní verzi bez znovupoužitelnosti by měla být okolo 100 milionů dolarů. Pro srovnání – atlas V momentálně pořídíte za zhruba 164 milionů. Už teď se ale ozývají hlasy, že takto frekvence (která je nutná pro ekonomický provoz raket) se bude plnit jen těžko, až budou dobudovány družicové systémy jako SATCOM a AEHF.

Nový horní stupeň Advanced Cryogenic Evolved Stage.  Zdroj: http://spaceflightnow.com/
Nový horní stupeň Advanced Cryogenic Evolved Stage. Zdroj: http://spaceflightnow.com/
Stejně jako jeho předchůdci z dílny ULA, by i Vulcan měl být modulární, aby si poradil s co nejširším spektrem nákladů. Nová raketa má disponovat různě velkými aerodynamickými kryty, ale také různým počtem pomocných urychlovacích bloků. Pokud čekáte informace o nosnosti, budu Vás muset zklamat. Konkrétní údaje jsme se nedozvěděli. ULA pouze oznámila, že nová raketa zvládne vynést stejné spektrum nákladů jako dosavadní rakety Delta a Atlas. Od malých meteorologických družic až po těžkotonážní satelity určené pro národní průzkumný úřad NRO.

 

Verze Vulcanu s čtyřmetrovým aerodynamickým krytem by měla moci létat i bez urychlovacích bloků, ale v případě potřeby bude možné připojit i čtyři pomocné motory. Při použití pětimetrového krytu by mohlo být k dispozici až šest urychlovacích bloků, čímž by se mohla výsledná nosnost pohybovat v oblasti srovnatelné s Deltou IV Heavy.


Druhým krokem ve vývoji nové rakety bude nový horní stupeň prozatím označovaný jako Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES). Ten by měl nabídnout delší funkčnost a být dost silný na to, aby nahradil Deltu IV Heavy u těch nejnáročnějších úkolů jako je doprava tajný NRO satelitů přímo na geostacionární dráhu. K nádržím by se měl připojit jeden až čtyři motory od  Aerojet Rocketdyne, XCOR, nebo Blue Origin. Finální výběr bude proveden později, poprvé by měl nový stupeň startovat v roce 2023.

ULA by pro Vulcan ráda zajistila startovní rampy na Vandenebergově základně v Kalifornii a na mysu Canaveral na Floridě, přičemž konkrétní výběr zatím neproběhl. Důvod je jasný – zatímco z Floridy se startuje třeba s telekomunikačními družicemi, nebo k ISS, kalifornský kosmodorm umožńuje létat na polární oběžné dráhy.

Možné využití rakety Vulcan.  Zdroj: http://spaceflightnow.com/
Možné využití rakety Vulcan. Zdroj: http://spaceflightnow.com/



V minulých letech byla znovupoužitelnost raket pro velké firmy téměř sprosté slovo, ale situace se po snaze SpaceX začíná měnit. Raketa Vulcan tedy počítá se znovupoužitelností své nejcennější části – motorů prvního stupně. Jelikož se bude jednat o technicky náročnou akci, určitě se toho nedočkáme už při prvním startu. ULA se znovupoužitelností počítá až na další roky. Firma počítá s tímto krokem až u třetí generace rakety Vulcan.



Samotný princip záchrany zní docela divoce – po vyhoření prvního stupně dojde (zřejmě) k pyrotechnickému odstřelení motorové sekce, která bude na suborbitální dráze. Následně se aktivuje nafukovací tepelný štít, který zpomalí klesající motory a ochrání je před zahříváním při vstupu do atmosféry. V dostatečné výšce se štít odhodí a vystřelí se padák, na kterém budou motory klesat k povrchu Země. Aby padák nebyl zbytečně těžký, nebude dostatečně velký na to, aby zajistil měkké přistání. Ještě ve vzduchu by proto měl být padák zachycen helikoptérou, která doveze motory na pevnou zem. Tady se motory zkontrolují a připraví na další let.

Schéma záchrany motorů rakety Vulcan.. Zdroj: http://spaceflightnow.com/ Překlad: Autor
Schéma záchrany motorů rakety Vulcan.. Zdroj: http://spaceflightnow.com/ Překlad: Autor



Na závěr malé shrnutí celého článku a možná i zamyšlení. Vulcan je jistě užitečná raketa a bude zajímavé sledovat její vývoj. ULA docela logicky nastavila vývoj postupně – nejprve vyřešit problém s motory pro první stupeň a dočasně využívat ozkoušený horní stupeň. Pak vyvinout nový horní stupeň a úplně nakonec se pustit do toho nejtěžšího – záchrany motorů. Vulcan bude mít oproti raketám Falcon velkou výhodu v podobě mimořádně výkonného horního stupně, který umožní dopravu relativně velkých nákladů mimo zemské gravitační pole.



Aktuální situace navíc ukazuje, že pokud se v kosmonautice objeví nová firma, která není svázána tradičními dogmaty a začne dělat věci jinak, může změnit celé odvětví. Tyto změny pak mohou uvést do pohybu i velké společnosti, které si celá dlouhá desetiletí s inovacemi nedělaly hlavu.



Ještě si dovolím citovat uživatele s nickem Amper z diskusního fóra. Ten k nové raketě poznamenal: „ULA mi trochu připomíná Nokii v době nástupu iPhonu.“ Vulcan bude raketa, která opět posune naše možnosti dál, ale aktuální situace ukazuje v plné nahotě, že ULA ujel vlak a teď se ho snaží za každou cenu dohonit. SpaceX má momentálně náskok několik let a taková ztráta se dohání jen velmi těžko.



Při hodnocení záleží na tom, jak budeme Vulcan chápat. Pokud jej vezmeme jako novou raketu, která má použít nové technologie, pak splní svou roli beze zbytku a bude zcela jistě platným nástupcem raket Delta a Atlas. Kdyby ale Vulcan měl mít za úkol unějakým způsobem sesadit z „trůnu znovupoužitelnosti“ SpaceX, tak v tom případě by byla raketa zastaralá už při svém prvním startu.



Rozhodně nechceme novou raketu hanit – své místo na trhu jistě mít bude a zřejmě půjde o další krok vpřed. Navíc i když má SpaceX momentálně náskok, mohl by pro ni být Vulcan prvním náznakem konkurence, což by mohlo soukromou firmu vybudit k dalším výkonům. V dříve stojatém rybníku se konečně začíná něco dít a to je pro nás, fanoušky, jen dobře.



Zdroje  informací:
http://spaceflightnow.com/
www.nbcnews.com
Zdroje obrázků:
http://spaceflightnow.com
Psáno pro Kosmonautix a osel.cz

Autor: Dušan Majer
Datum: 15.04.2015 09:55
Tisk článku

Otroci raket - Magnus Kurt
 
 
cena původní: 175 Kč
cena: 175 Kč
Otroci raket
Magnus Kurt

Diskuze:

"...odpadnou starosti s ruskými motory RD-180..."

Petr Zvuk,2015-05-04 12:23:18

Jen tak na okraj - starosti s těmito motory jsou proto, že jistá nejmenovaná americká firma na nich provádí "modernizace" - ano s těmito motory jsou a zřejmě i budou problémy. S originálními ne :-)

Odpovědět

Re: vrtulník

Fanda Sin,2015-04-17 13:15:38

Děkuji za rozšíření obzorů, tušil jsem, že se něco takového používá i jinde.

Přišlo mi to pouze jako "může se pokazit tolik věcí" ale to v podstatě asi u všeho a všude se musí vychytat mouchy.

Odpovědět

Zemské gravitační pole sahá až do nekonečna

Jirka Niklík,2015-04-17 13:09:39

"...umožní dopravu relativně velkých nákladů mimo zemské gravitační pole."
Proboha, kam až to s tím hodlají lítat ???

Odpovědět


Sahá až do nekonečna? Dejme tomu.

Jenda Krynický,2015-04-17 23:00:11

Ovšem zdaleka tak daleko ho nedokážeme detekovat a ještě podstatně blíž začnou převažovat gravitační pole jiných těles.

Odpovědět


Těžko říct

Daniel Konečný,2015-04-18 13:09:49

Pokud je myšlena oběžná dráha, tak tam nejsme z gravitačního pole ani zdaleka, stav beztíže =/= bez gravitace. Při cestách třeba na Mars už to samozřejmě smysl dává.

Odpovědět


Já bych to bral jako

Jenda Krynický,2015-04-19 01:38:37

"mimo soustavu Země + Měsíc".

Odpovědět

Michal Popovský,2015-04-16 09:11:58

Jinak video z pokusu o přistání 2 dny zpět. https://www.youtube.com/watch?v=BhMSzC1crr0&feature=youtu.be

Odpovědět

.........

Milan Baran,2015-04-16 06:31:54

Dúfajme, že sa im konečne podarilo poriadne okopírovať staré ruské motory.

Odpovědět

Pevnější neznamená vždy těžší

Michal Popovský,2015-04-16 00:32:10

Jistě, člověk se musí držet proti naivitě ve střehu, proto díky za reakci. Nicméně v tomto bych problém neviděl, tělo prvního stupně je sice namáháno značně, ale neobsahuje tolik mechanických částí, které by se při výstupu a následném sestupu mohly poškodit tak těžce, že by i s případnou generálkou vyšla dráž než první stupeň vyhodit celý, nebo jej tahat z moře i se zničeným motorem od slané vody.

První stupeň co se týče trvanlivosti nemusí být nutně těžší a co se týká bodu "musíte ho nějak rozumně dostat dolů a tedy komplikovanější a opět těžší", tak v tomto případě těžší pouze o palivo a přistávací nohy a Falcon 9 údajně potřebuje pro následné přistání cca 15% nádrže. Cena plné nádrže je pak hluboko pod 1% ceny celé rakety.

Samozřejmě, že konečná návratnost z takto zachraňovaných raket se ukáže až po dlouhé době, kdy se ustálí pravděpodobnost šance úspěšného přistání a ukážou se potřebné náklady na opravy a přípravu na další start.

Odpovědět


Abyste ho mohl dostat dolů nepoškozený

Jenda Krynický,2015-04-17 22:57:55

tak musíte přidat řídící elektroniku, palivo, padák, ...
a pokud vám při odhození má zbýt 15% paliva, pak toho paliva musíte přidat víc než pouze 17.6% (15% ze 100 je přibližně 17.6% z 85), protože oněch 15% musíte urychlit a vynést nahoru.

Pokud to vyjde, fajn, jde mi jen o to, že to není něco "co ty blbce mělo přece napadnout" :-) Musí se vyřešit dost problémů a musí se to spočítat.

Odpovědět

SpaceX

Michal Popovský,2015-04-15 17:19:46

Poslední dobou hodně sleduju pokroky firmy SpaceX a jsem nadšený tou až filantropickou dravostí, kterou do tohoto segmentu vnesl Musk. Na druhou stranu se snažím být nezaujatý a objektivní k hodnocení pokroků ostatních firem, ale prostě si nemůžu pomoct.

To co SpaceX dělá, je čistý fundamentální přístup od samé podstaty, kdy se celý problém rozbije na základní myšlenky a ty se následně snaží realizovat nejefektivnější cestou.

To co dělá ULA, je od základu necelistvý přístup, který čpí z drtivé většiny firem na světě, které mají už nějaký status a jejich prvotní, (pokud nějaký) dravý elán dávno vyprchal.

Pokud člověk chce vytvořit něco opravdu revolučního, musí si klást fundamentální otázky: Jaký je účel toho co chci vytvořit? --> Dostal náklad na orbit nebo dál. --> Jak toho nejlepší cestou docílím? --> Teleport? (zatím těžko) --> vystřelení nákladu na orbit?
náklad by shořel při potřebné únikové rychlosti --> nosič --> nosiče se už používají, takže jediný smysl pro to je dělat, je dělat líp --> co znamená líp? --> LEPŠÍ EFEKTIVITA --> CENA/KG --> kde ušetřit? --> PŘESTAT VYHAZOVAT PRVNÍ STUPĚŇ RAKET

Pokud by si podobnou logiku ULA a i další aplikovali už X let zpět, tak jim to teď SpaceX nemusel bolestivě ukazovat v podobě znovupoužitelnosti raket, které na rozdíl od ULA tu znovupoužitelnost řeší opravdu doslova a ne zase jen na půl tím, že vystřelí motory a pak je budou chytat vrtulníkem.

Neberte mě zle, přeju úspěch každému kdo se snaží něco posunout na další metu, konec konců je to přesně o tomhle, ale zejména úspěch přeju těm, kdo se o pokrok snaží i když k tomu nejsou tlačení okolnostmi.

Odpovědět


Přesvědčení, že zcela jistě ušetříte

Jenda Krynický,2015-04-15 23:49:38

znovupoužitelností prvního stupně je zajímavé. Odkud se bere? Abyste ten první stupeň mohli použít znovu musíte ho udělat trvanlivější a pevnější (tedy těžší), musíte ho nějak rozumně dostat dolů a tedy komplikovanější a opět těžší. Ano, možná to vyjde, ale prohlašovat to za naprosto jasné mi přijde trochu naivní.

Odpovědět


Daniel Konečný,2015-04-16 14:02:40

Proč se prostě před dopadem do moře nevystřelí kolem prvního stupně jakýsi uzavíratelný vak? Nemyslím si, že by takové řešení mělo větší hmotnost, jako zmiňovaných 15% paliva, nehledě na mnohem jednodušší technickou proveditelnost, pokud mi teda něco neuniká.

Odpovědět


Re: 15%

Vít Výmola,2015-04-16 14:09:43

To palivo je třeba nejenom na samotný přistávací manévr, ale i na brždění stupně ze supersonické rychlosti, kterou před odhozením dosáhne.
Kdyby nebylo tohoto brždění, muselo by se použít něco jiného - padáky, tepelný štít (viz. ULA), to má ale taky svou hmostnost a nakonec stejně neumožňuje řízené a měkké přistání.

Odpovědět


Re: Jenda Krynický

Vít Výmola,2015-04-16 14:13:22

Ale současný Falcon 9 už přece takto zkonstruovaný první stupeň má! To není žádný koncept, který je teprve třeba zkonstruovat, to už několikrát úspěšně a se ziskem letělo (samozřejmě zatím vždy nový kus).

Odpovědět

Grasshopper

Fanda Sin,2015-04-15 16:32:01

Měl jsem za to, že se bude přistávat tak, jak to plánuje grasshoper (sestup na zbylé palivo s celou raketou)

Záchrana Vulcanu mi přijde jako neuvěřitelné sci-fi - hlavně ten konec s odchytem motorů vrtulníkem.

Nicméně všem zůčastněným firmám Fandím :) a jsem velmi rád, že se konečně děje v této oblasti něco, co by nás (jako lidstvo) mohlo posunout zase o kousek dále.

Odpovědět


Re: vrtulník

Vít Výmola,2015-04-16 14:21:52

Ať to zní jakkoliv divoce, vzdušné zachytávání není nic nového a už se vícekrát použilo. Mimo jiné na odchyt návratových pouzder ze špionážních satelitů (viz. třeba http://en.wikipedia.org/wiki/Mid-air_retrieval).

Odpovědět


Kolik váží pouzdro a kolik první stupeň rakety?

Jenda Krynický,2015-04-17 22:48:15

A předpokládám, že v případě těch pouzder nebyl problém použít dostatečně velký padák, takže i rychlost pádu byla menší.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace