Heinäsirkka (raketti)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 2. elokuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 7 muokkausta .

Grasshopper ( eng.  Grasshopper , kirjaimellisesti "grasshopper") on pystysuoraan nousuun ja pystysuoraan laskeutuva raketti , lentävä teline [1] , joka on rakennettu kehittämään ja testaamaan SpaceX :n vaatimia teknologioita uudelleenkäytettävien rakettijärjestelmien luomiseen [ 2] . Grasshopper-laitteen luomisesta ilmoitettiin vuonna 2011 [3] , ja jo vuonna 2012 aloitettiin lentoonlähdön ja laskun testit alhaisella korkeudella ja nopeudella.

Grasshopper on osa uudelleenkäytettävien kuljetusjärjestelmien testiohjelmaa, joka sisältää alhaisilla korkeuksilla, hitailla nopeuksilla testejä SpaceX:n testialueella Teksasissa sekä korkean ja suuren nopeuden vaihtelevan nopeuden laskeutumistestejä kaupallisen toiminnan valmistumisen aikana. kantorakettien lento-ohjelmat. Falcon 9 vuoden 2013 puolivälistä lähtien. SpaceX testasi Grasshopperia Falcon 9 :n ja Falcon Heavyn uudelleenkäytettävien rakettien kehittämiseksi , mikä vaatisi ensimmäisen vaiheen pystysuoran laskun lähes tyhjillä tankeilla moottoreiden avulla.

Historia

Grasshopperista ilmoitettiin ensimmäisen kerran julkisesti vuoden 2011 kolmannella neljänneksellä , kun toimittajat kirjoittivat siitä ensimmäisen kerran tarkasteltuaan Yhdysvaltain hallituksen avaruuslaukaisuja koskevia määräyksiä [1] .

Pian tämän jälkeen SpaceX vahvisti tällaisen ajoneuvon kehitysohjelman olemassaolon ja suunnitteli aloittavansa koelentojen vuonna 2012 [3] [4] .

Grasshopper aloitti lentokokeilun syyskuussa 2012 lyhyellä 3 sekunnin hyppyllä yhtiön testipaikalla Teksasissa [5] , jota seurasi toinen 8 sekunnin hyppy saman vuoden marraskuussa, kun se nousi telineen korkeudelle. noin 5,4 metriä maasta, kolmas lento suoritettiin joulukuussa 2012 tuloksella 29 sekuntia ja 40 metrin korkeudella [6] . Helmikuussa 2012 SpaceX ilmoitti suunnittelevansa useita VTOL- ja VTOL-koelentoja tämän vuoden aikana ja toivovansa rikkovansa yliäänirajun neljännellä vuosineljänneksellä. [2] . SpaceX ei ole julkaissut muita yksityiskohtia Grasshopper-laukaisusuunnitelmistaan, mutta toimitusjohtaja Elon Musk on vahvistanut, että osa korkealla suoritettavista testeistä voitaisiin suorittaa White Sandsin ohjusradalla New Mexicossa [7] . Kesäkuussa 2012 SpaceX ilmoitti aikovansa suorittaa ensimmäisen koelentonsa "seuraavien parin kuukauden aikana" [4] . Päivitetyt kuvat raketista testipaikalla ilmestyivät uutisartikkelissa 11. syyskuuta 2012 [8] , ja lentokoeohjelma alkoi 21. syyskuuta 2012 [5] .

Lokakuusta 2012 lähtien SpaceX on keskustellut toisen sukupolven Grasshopper-kuljetusjärjestelmän kehittämisestä, jossa olisi kevyemmät tukijalat, raketin sivut taitettavat alas ja erilainen moottoritila, lähes 50 % suurempi kuin ensimmäisen sukupolven Grasshopperissa [9] .

Lento-ohjelma on suljettu.

Kuvaus

Grasshopper v1.0

Kun Grasshopper-kuvaus ilmestyi ensimmäisen kerran syyskuussa 2011 , raketti koostui Falcon 9 :n ensimmäisen vaiheen säiliöstä , yhdestä Merlin-1D-moottorista, neljästä teräksestä laskeutuvasta jalasta ja tukirakenteesta, tukirakenteeseen kiinnitetyistä lisäpainesäiliöistä, koko rakenne oli 32 metriä korkea [1] . Syyskuussa 2012 lähetetyt valokuvat osoittivat monimutkaisempaa laskeutumisjärjestelmää, jossa oli edellä kuvattu säiliö ja rakettimoottori.

Heinäsirkka voi laskeutua maan päälle helikopterin tarkkuudella [10] .

7. lokakuuta 2013 Grasshopper v1.0 teki kahdeksannen ja viimeisen lentonsa saavuttaen 744 metrin korkeuden [11] .

Grasshopper v1.1

Lokakuussa 2012 SpaceX julkisti Grasshopperin toisen version, jossa on kallistuvat laskujalat ja joka rakennetaan pidemmälle Falcon v1.1 -alustalle [9] . Maaliskuusta 2013 alkaen v1.1 Grasshoper koostuu Falcon 9 v.1.1 ensimmäisen vaiheen säiliöstä, jota on käytetty Texasin pätevyystesteissä SpaceX Rocket Development and Test Facilityssa useiden kuukausien ajan. Sitä käytetään seuraavana heinäsirkkana, jonka laskujalat on sovitettu lentoon [12] . Koelennot suoritettiin vain White Sandsin ohjusradalla New Mexicossa.

Koelento-ohjelma

Lentokokeet sisältävät aliääni- ja yliäänilentoa.

Vuonna 2011 julkaistuista tiedoista voidaan päätellä, että SpaceX McCregorin testipaikalla Texasissa suoritetaan kolmessa vaiheessa aliäänitestilentoa maksimilentokorkeudessa 200 - 3500 metriä, 45 - 160 sekuntia (0,75 - 2,7). min.). Kuten odotettiin, testit kestävät jopa kolme vuotta, FAA -aloite sallii jopa 70 suborbitaalista laukaisua vuodessa [1] [13] . SpaceX rakensi puolikaareisen laukaisulaitoksen koelento-ohjelmaa varten [4] . Syyskuussa 2012 SpaceX ilmoitti, että he pyysivät FAA:lta lupaa nostaa joidenkin ensimmäisten testilentojensa korkeutta [14] .

Yliäänilentotestit voisivat alkaa jo vuoden 2012 lopulla White Sandsin tai McGregorin testipaikalla Texasissa, mutta yhtiö ei toimittanut mitään yksityiskohtia [2] [5] .

Ensimmäinen koelento, jonka toimittaja Clark Lindsey kutsui "lyhythyppyksi", tapahtui: 21. syyskuuta 2012 [15] . Kantoraketin puolityhjän vaiheen hyppy oli 1,8 m korkea ja kesti 3 sekuntia [5] .

"Odotan innolla ensi vuotta", toimitusjohtaja Elon Musk sanoi marraskuussa 2012:

Seuraavien kuukausien aikana lisäämme vähitellen korkeutta ja nopeutta, uskon, että tämä polku ei ole tasainen, olemme erittäin onnekkaita, jos onnistumme välttämään onnettomuudet. Pystysuora lasku on erittäin tärkeä läpimurto – äärimmäinen, nopea uudelleenkäyttö [16] .

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Seuraavien kuukausien aikana lisäämme vähitellen korkeutta ja nopeutta, uskon, että matkan varrella on luultavasti kraattereita; olemme erittäin onnekkaita, jos kraattereita ei ole. Pystysuora lasku on erittäin tärkeä läpimurto - äärimmäinen, nopea uudelleenkäytettävyys.

Sitten maaliskuussa 2013 Musk sanoi, että SpaceX toivoi saavuttavansa hyperääninopeuden ennen vuoden 2013 loppua [17] .

Testauksen vaiheet

SpaceX on tunnistanut useita testivaiheita [13] .

Vaihe 1 : Vaiheen 1 tarkoituksena on testata Grasshopperin yleistä kykyä suorittaa uudelleenkäytettävä (VTVL) -tehtävä. Vaiheen 1 aikana Grasshopper lähtee liikkeelle ja nousee 70 metrin korkeuteen maanpinnasta, vähentää sitten työntövoimaa ja laskeutuu laskeutuen takaisin alustalle noin 45 sekuntia nousun jälkeen.

Vaihe 2 : Raketti ladataan hieman pienemmällä ponneaineella ja käytetään erilaista työntövoimaprofiilia, ja maksimikorkeus nostetaan 200 metriin, edelleen FAA-luokan E ilmatilan alapuolelle. Lennon kesto vaiheessa 2 on jälleen noin 45 sekuntia.

Vaihe 3 : Vaiheen 3 tarkoituksena on testata Grasshopperin kykyä suorittaa moninkertainen tehtävä (VTVL) suurilla korkeuksilla ja suurilla nousu- ja laskunopeuksilla. Tämän saavuttamiseksi suurinta lentokorkeutta nostetaan asteittain 200 metristä 3500 metriin. Koko testin [13] korkeusjärjestys olisi 365 metriä, 760 metriä, 5000 jalkaa, 1500 metriä ja 3500 metriä. Koelennon enimmäiskesto on noin 160 sekuntia.

Testilennot

Vaihe Testi # päivämäärä Korkeus Kesto Merkintä
yksi yksi 21.9.2012 [5] 1,8 m [5] 3 s. [5]
yksi 2 1.11.2012 [18] 5,4 m [18] 8 s. [kahdeksantoista]
yksi 3 17.12.2012 [19] 40 m [19] 29 s. [19] Ensimmäinen lento cowboy-nuken kanssa
yksi neljä 7.3.2013 [20] 80 m [21] 34 s. [21] Työntövoiman ja painon suhde laskeutumisen aikana ylitti yhden [22]
2 5 17.4.2013 [23] 250 m [23] 61 s. Lento suoritettiin voimakkaan tuulen aikana [24]
6 14.6.2013 [25] 325 m [25] 68 s. [25]
7 13.8.2013 250 m 60 s. Ensimmäistä kertaa raketti suoritti 250 metrin korkeudessa 100 metrin sivusiirron ohjauksen, jonka jälkeen se upposi takaisin kiitotien keskelle.
kahdeksan 07.10.2013 744 m 79 s. [26] Viimeinen lento Grasshopper v1.0.

Lentokokeet veden päällä

Maaliskuussa 2013 SpaceX ilmoitti, että Falcon 9 -kantoraketin laajennetun version ensimmäisestä lennosta tai Falcon 9 :n kuudennesta kokonaislennosta, joka oli suunniteltu kesäkuulle 2013, jokainen ensimmäinen vaihe varustetaan ohjatulla laskeutumislaitteistolla. . SpaceX on kokenut moottorin käänteisen työntövoiman veden yläpuolella ja "jatkoa tällaisten testien tekemistä, kunnes se voi palata laukaisupaikalle ja laskeutua voimalla. Yritys odottaa useita epäonnistumisia ennen kuin se oppii tekemään sen oikein” [27] .

Alkukesällä 2013 tehdyssä lennolla erotusvaiheen jälkeen ensimmäinen tehostusvaihe antoi impulssin hidastua ja sitten toinen impulssi ennen veteen saavuttamista. Kun kaikki pintatestit on saatu päätökseen, ensimmäiset vaiheet lentävät takaisin laukaisupaikalle ja suorittavat koneella laskeutumisia, mahdollisesti jo vuoden 2014 puolivälissä [27] . Pintakokeet suoritetaan sekä Tyynellämerellä että Atlantin valtamerellä , Vandenbergin lentotukikohdan eteläpuolella ja Cape Canaveralin itäpuolella.

SpaceX ei odota ensimmäisen vaiheen onnistuneen palautumisen muutaman ensimmäisen testilaukaisun aikana [28] .

2015

Viidennellä yrityksellään SpaceX onnistui laskeutumaan pystysuoraan Falcon 9 -kantoraketin ensimmäisen vaiheen kelluvalle alustalle meressä. Ennen sitä yritys onnistui laskemaan sen vain maalle. Laite toimitti Dragon-rahtimoduulin kansainväliselle avaruusasemalle, laukaisu tapahtui Cape Canaveralin kosmodromista kello 23.43 Kiovan aikaa 8. huhtikuuta.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 4 Mohney, Doug . SpaceX aikoo testata uudelleen käytettävää suborbitaalista VTVL-rakettia Texasissa  (26. syyskuuta 2011). Arkistoitu alkuperäisestä 4. elokuuta 2016. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  2. ↑ 1 2 3 Simberg, Rand . Elon Musk SpaceX:n Reusable Rocket Plansista  (8. helmikuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 6. lokakuuta 2014. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  3. ↑ 12 Lindsey , Clark . Heinäsirkkauutiset  (12. lokakuuta 2011). Arkistoitu alkuperäisestä 18. marraskuuta 2011.
  4. ↑ 1 2 3 Uudelleenkäytettävä raketin prototyyppi melkein valmis ensimmäiseen nousuun  (9. heinäkuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.  " SpaceX on rakentanut puolen hehtaarin betonilaukaisulaitoksen McGregoriin, ja Grasshopper-raketti seisoo jo alustalla varustettuna neljällä hyönteismäisellä hopeisella laskeutumisjalalla. ".
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Clark, Stephen . SpaceX:n uudelleenkäytettävien rakettien testialusta tekee ensimmäisen hypyn Spaceflightnow (24. syyskuuta 2012). Arkistoitu 9. toukokuuta 2019. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  6. ↑ Boyle, Alan . SpaceX laukaisee Grasshopper-rakettinsa 12-kerroksisella huipulle Texasissa  (24.12.2012). Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2016. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  7. ↑ Uudelleenkäytettävä raketin prototyyppi melkein valmis ensimmäiseen nousuun (downlink) . spaceflightnow.com (2012). Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2013. 
  8. ↑ Lindsey, Clark . Steve Jurvetson vierailee SpaceX Grasshopperissa  (11. syyskuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2015. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  9. ↑ 1 2 A 2. sukupolven Grasshopper + Uusi video ensimmäisestä hypystä  (2. lokakuuta 2012). Arkistoitu 15. maaliskuuta 2020. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  10. ↑ Musk's Space Talk huijaa väkijoukon South by Southwestissä  (11. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 13. maaliskuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  11. ↑ Grasshopper v1.0:n viimeinen lento asetti uuden ennätyksen . gizmag (14. lokakuuta 2013). Haettu 3. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 15. lokakuuta 2013.
  12. ↑ Spacex [sic ]Saattaa yrittää "laskeutua/palauttaa" sen ensimmäisen vaiheen seuraavan Falcon 9 v1.1 -julkaisun tänä kesänä (23. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 27. maaliskuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  13. ↑ 1 2 3 [ http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20110922%20SpaceX%20Grasshopper%20Draft%20EA.Final.pdf Luonnos ympäristöarviointiksi avaruusluvan myöntämistä varten Grasshopper Vehicle -ajoneuvosta McGregorin testialueella, Texasissa] (linkki ei saatavilla) . Federal Aviation Administration (2011). Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2013. 
  14. ↑ Lindsey, Clark . SpaceX Grasshopper -testien tavoitteena on nousta nopeasti korkeudessa  (17. syyskuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 28. syyskuuta 2014. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  15. ↑ Lindsey, Clark . [ http://newspacewatch.com/articles/spacex-grasshopper-vertical-takeoffvertical-landing-rocket-first-test.html SpaceX Grasshopper pystysuoraan nousuun / pystysuoraan laskuun raketin ensimmäinen testi] (22. syyskuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 10.6.2020. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  16. ↑ Kupari, sauva . Valtava Mars Colony Eyed SpaceX:n perustaja Elon Musk  (23.11.2012). Arkistoitu alkuperäisestä 28. kesäkuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.  "' ".
  17. ↑ Lindsey, Clark . Elon Musk debytoi videon viimeisimmästä Grasshopperin lennosta SXSW:llä  (9. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 10.6.2020. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  18. ↑ 1 2 3 Heinäsirkka kaksikerroksinen humala 1.11.2012 . SpaceX (5. marraskuuta 2012). Haettu 28. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 12. marraskuuta 2012.
  19. ↑ 1 2 3 Heinäsirkka humala yhä korkeammalle (downlink) . NewSpace Journal (24. joulukuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2013. 
  20. ↑ FAA:n sallimat laukaisut . Federal Aviation Administration (8. maaliskuuta 2013). Haettu 28. huhtikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 6. maaliskuuta 2013.
  21. ↑ 1 2 Lisää Grasshopperin ”Johnny Cash hover slam” -testistä (downlink) . NewSpace Journal (9. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2013. 
  22. ↑ GRASSHOPPER SUORITTAA TÄNÄÄN KORKEIN HYPPYN (linkki ei saatavilla) (10. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2013. 
  23. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX Grasshopper saavuttaa 250 metrin korkeuden  (13. huhtikuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 29. huhtikuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  24. ↑ Elon Muskin twitter (22. huhtikuuta 2013). Haettu 28. huhtikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 21. syyskuuta 2013.
  25. ↑ 1 2 3 Bergin, Chris Testausajat SpaceX:n uudelle Falcon 9 v.1.1:lle (downlink) . NASASpaceFlight (ei liity NASAan) (14. kesäkuuta 2013). Haettu 15. kesäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 10. heinäkuuta 2013. 
  26. ↑ Grasshopper suoritti puolen mailin lennon viimeisessä testissä (linkki ei ole käytettävissä) . SpaceX. Haettu 3. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 9. kesäkuuta 2015. 
  27. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX etenee nopeasti kohti lentää takaisin ensimmäistä vaihetta  (28. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 16. huhtikuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.
  28. ↑ Messier, Doug . Dragon Post-Mission -lehdistökonferenssimuistiot  (28. maaliskuuta 2013). Arkistoitu alkuperäisestä 31. toukokuuta 2013. Haettu 28. huhtikuuta 2013.  « K. Mikä on tehostepalautusstrategia? Musk: Ensimmäinen palautumistesti on vesilasku. Ensimmäinen vaihe jatkaa ballistisessa kaaressa ja suorita nopeuden alentamispoltto ennen kuin se tulee ilmakehään iskujen vähentämiseksi. Juuri ennen roiskeita sytyttää moottorin uudelleen. Korostaa, että emme odota menestystä useilla ensimmäisillä yrityksillä. Toivottavasti ensi vuonna saadaan enemmän kokemusta ja tietoa, jotta voimme palauttaa ensimmäisen vaiheen laukaisupaikalle ja tehdä propulsiolaskennan maalle jalkojen avulla. K. Onko tunnistettu lento, joka palaa tehostimen laukaisupaikalle? Musk: Ei. Taitaa olla ensi vuoden puolivälissä. ".

Linkit