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 vstoupila jako dravá štika firma SpaceX, která tlačí náklady 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 raketa 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 jsme v tomto článku psali o výzvě, aby lidé na internetu hlasovali pro možná jména nové rakety. Vítězem se stal návrh Vulcan.
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.
Zdroj: http://spaceflightnow.com/
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 tato frekvence (která je nutná pro ekonomický provoz raket) se bude plnit jen těžko, až budou dobudovány družicové systémy jako SATCOM a AEHF.
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 se 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.
Zdroj: http://spaceflightnow.com/
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 tajných 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.
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 znovupoužitelnost plánuje až na další roky. Firma by ráda tento krok uskutečnila 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.
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.
Zdroj: http://spaceflightnow.com/
Ještě si dovolím citovat uživatele s nickem Amper z našeho 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/
http://spaceflightnow.com/
http://spaceflightnow.com/
http://www.nbcnews.com/
Zdroje obrázků:
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/04/resizer.aspx-.jpg
http://spaceflightnow.com/…/04/NC1_MorePowerfulBooster413201561636PM63.jpg
http://spaceflightnow.com/…/04/Vulcan_441413201565332PM63.png
http://spaceflightnow.com/…/04/NC2_AdvancedCryoEvolvedStage413201561612PM63.jpg
http://spaceflightnow.com/…/04/NC5_Possibilities413201561224PM63.jpg
http://spaceflightnow.com/…/04/NC3_SMARTReuse413201561546PM63.jpg
http://spaceflightnow.com/…/04/Logo_Vulcan413201573518PM63.jpg
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.
🙂 Moc hezky napsáno!
Nechci nijak dehonestovat výhodu silného druhého stupně (spacex to určitě nenechá nez odezvy už vzhledem k „marsovským ambicím“). Ale není možno mluvit o neefektivnějšáí raketě na trhu, jestli s reusable schopnostmi počítá až ve třetí fázi vývoje. Prostě taková nokia v době nástupu iphone 🙂
No jo, museli narychlo spíchnout aspoň obrázek, aby si americký daňový poplatník nemyslel, že na nějaký snižování nákladů celou dobu kašlou.
Ale ve skutečnosti si počkaji, až to SpaceX odladí a pak třeba překoupí technologii. Nebo taky SpaceX „osolí“ na nějaký kravině, firmu zavřou a technologii si rovnou vezmou. Zaplacenejch lobistů má ULA celej Kongres…
Jakmile to Musk odladí, tak by měl celou technologii strčit Číňanům, protože jinak ty rakety budou pořád stát ranec a na nějaký závody v efektivitě můžeme zapomenout. Taky mu to zajistí bezpečnost.
Musk je průkopník a jde proti smečce flákačů. Bude mít kliku, když dopadne dobře.
O podobném způsobu záchrany motorů nedávno informovali i rusové v souvislosti s Angarou a mám pocit že o tom uvažuje i ESA v souvislosti s chystanou Ariane VI (?)
Jsem docela zvědavý na souboj rozdílných přístupů ve znovupoužitelnosti, protože podle mě ani SpaceX se nevyhne důkladnější revizi motorů, potažmo prvního stupně po jeho letu.
nechce sa mi hladat linky, ale cital som (cca rok dozadu) vyjadrenie predstavitelov ULA a Arianespace, ze ‚rejuzability‘ nema buducnost :-). krasne je vidiet ako uspechy a pokroky jednej firmy startuju preteky v segmente. dufajme, ze to SpX ustoji a bude dobrou konkurenciou.
Vulcan sice zhodil zavoj tajomstva, ale ULA mi pripomina moriaka/krocana. naparuju sa ale v skutocnosti nic nove, moderne, priekopnicke. cena bude urcite tiez niekde inde ako teraz prezentuju. tah motorov Vulcan 1,1Mil lbs vs SpX 1.3mil lbs – asi nebude Vulcan najsilnejsi v kategorii. Kym pride do produkcie Vulcan, tak hadam SpX uz bude mat uspesne za sebou aj start FH, posadku na ISS, atd… jedine plus bude ta vyroba sustredena vyhradne na uzemi USofAmerika. ach jaj, PR robi svoje…
Pozor, u SpaceX už je to 1.5 Mlbs. 😉 (Nebo tedy brzy bude.)
„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.“
Tohle poněkud nechápu. Pokud vím, tak oba motory mají mít přibližně stejný tah. Dokonce BE-4 o něco větší, z toho by vyplývalo, že s BE-4 by měla raketa dvojnásobný tah.
BE-4 by měl být primární – AR-1 spíše jako záloha. Je to zatím docela zmatené, počkejme si na výsledky.
To je sice pravda, ale ty BE-4 mají v jednom stupni být pouze dva. Vždyť je to i na obrázku.
System znovupouzitelnosti ktory navrhuju ma mnoho nevyhod oproti spaceX. System ktory navrhly vyrazne zatazi prvy stupen ved ide o tepelny stit padak a pyrotechniku na oddelenia motorovej sekcie co vobec neni malickost, naopak spaceX nenesie skoro vobec nic navise, a na zabrzdenie padu pouzije „odpadove“ palivo co je uzasne ambiciozny plan avsak je otazna jeho prakticka realizovatelnost a v tomto ohlade mi pride plan ULA realnajsi. Zaujmave pre nas divakov vsak je ze sa nam mozno po rokoch znova rozbiahaju „vesmirne zavody“ a som velmi zvedavi ako to vsetko dopadne.
No, právě že nese navíc to „odpadové palivo“, což může ve výsledku dělat stejnou hmotnost jako štít a padák.
Myslím si, že ne. Nemám svůj názor sice podpořený konkrétními čísly, ale myslím, že palivo bude vážit méně než padák a nafukovací štít.
pristavacie nozicky na F9 vazia 2,1t. odpadove palivo je vzdy nejake, nikdy nie je start navrhnuty do vyuzitia poslednej kvapky. toho paliva zase netreba velke mnozstva, ved ide o prazdny prvy stupen a motory potrebuju horiet (vie niekto?) kolko na makke pristatie, 10s?
Zážehy jsou potřeba tři – boostback, entry a final. Dohromady je to cca. 60 – 70 sekund hoření. Ale pozor – hoří pouze jeden motor z devíti navíc ten poslední i s variabilním tahem.
Skvělý článek díky.
Díky za pochvalu.