Nový urychlovací motor pro Atlasy i Vulcany

Minulý čtvrtek se mohla firma United Launch Alliance těšit z důležitého kroku na cestě k vylepšení a vývoji svých raket. Společnost Northrop Grumman Innovation Systems (NGIS) provedla 20. září první kvalifikační zážeh (QM-1) motoru GEM-63 na tuhé palivo. Zážeh trval 110 sekund, motor vytvořil tah 169 tun a jeho jasný plamen produkující mnoho hluku, vibrací a spalin dal jasně najevo, že se na testovacím stanovišti nedaleko Promontory v Utahu děly velké věci. Jednalo se o první ze dvou kvalifikačních zážehů, které jsou nezbytné k tomu, aby motory GEM-63 mohly začít létat na raketách Atlas, kde nahradí urychlovací bloky AJ-60A od firmy Aerojet Rocketdyne.

Při aktuální zkoušce byl motor GEM-63 připraven tak, aby měl teplotu 4,4 °C, jelikož test QM-1 měl za úkol ověřit jeho chování za nízkých teplot. Na více než 160 kanálech se měřilo mnoho veličin spojených s různými prvky motoru – nosné konstrukce, izolace, chování a koroze trysky, zapalovače – aby mohly být tyto hlavní údaje zpětně vyhodnoceny.

Kromě hlavních veličin se sledovaly i vedlejší faktory – vibrace, akustické vlastnosti, údaje o teplotě, prodlužování konstrukce či vyzařování tepla. Doba hoření 110 sekund byla ovlivněna nízkými teplotami, na které tento test cílil. Běžně mají tyto motory hořet zhruba 90 sekund (84 sekund v klasické verzi GEM-63 a 94 sekund ve verzi XL). Zážeh za nízkých teplot byl proveden jako první, jelikož jde o nejdůkladnější test včetně pevné, nepohyblivé trysky. Na začátek prosince 2018 je naplánován test QM-2, který proběhne za vyšších teplot okolo 32 °C. Tato zkouška by měla posloužit hlavně pro americké letectvo, které o ni stojí kvůli eliminaci rizik. Pokud půjde všechno dobře, měl by první Atlas V hned s pěti motory GEM-63 odstartovat příští rok v červenci na misi STP-3.

Takto ztvárnil start rakety Vulcan se čtyřmi urychlovacími bloky GEM-63XL Nathaniel Koga.

Takto ztvárnil start rakety Vulcan se čtyřmi urychlovacími bloky GEM-63XL Nathaniel Koga.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

GEM-63 ale nezůstane v této verzi věčně – jeho nástupcem bude GEM-63XL, který má létat na nové raketě Vulcan. Právě jeho první testovací zážeh by měl přijít zhruba za rok – v říjnu 2019. GEM-63XL je s délkou 21,95 metru o trochu delší než aktuálně testovací GEM-63, který měří na délku 20,09 metru. Verze XL navíc bude disponovat i špičatou horní částí, což je rozdíl oproti klasickému GEM-63, který má vrchol spíše tupý – tento tvar bychom ostatně našli i na aktuálně používaném AJ-60A.

Aktuálně testovaný GEM-63 pojme 44,25 tuny paliva a průměr výstupní roviny je 137 centimetrů – verze XL má obsahovat 48 tun pohonných hmot a mít průměr 142 centimetrů. GEM-63 má nejen o 7,5 centimetru větší průměr než GEM-60 používaný na raketách Delta IV, ale je i mnohem delší. GEM-63XL (jehož první tělo už bylo vytvořeno) je největším monolitickým kompozitním tělem motoru na tuhé palivo, jaké kdy společnost NGIS (dříve Orbital ATK) vytvořila. Největší technologickou výzvou, kterou přinesl rozšířený a prodloužený motor, bylo vybudování nové licí jámy, která byla nezbytná k obsloužení mnohem delšího těla.

Porovnání motorů GEM-63 a GEM-63XL

Porovnání motorů GEM-63 a GEM-63XL
Zdroj: https://s9.rr.itc.cn

Samotné tělo urychlovacího motoru je vyráběno v hale společnost NGIS v Clearfieldu v Utahu, což je kousek na jih od Promontory, kde proběhl zážeh. Přípravné práce probíhají jak v Promontory, tak ve městě Magna na jih od Clearfieldu. Po finálním sestavení bude urychlovací blok naložen na speciální přívěs, který jej dopraví až na kosmodrom.

Výroba motoru GEM-63

Výroba motoru GEM-63
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Motory GEM-63 a GEM-63XL byly vyvinuty jako reakce na vstup SpaceX na trh s kosmickými nosiči. Nové motory mají snížit náklady a současně zvýšit nosnost raket Atlas V a Vulcan. ULA chce tímto krokem získat lepší kontrolu nad výdaji a udržet si konkurenceschopnost. „Northrop Grumman vyrábí motory s tuhým palivem pro mnoho raket již od roku 1964,“ uvedl Scott Lehr, prezident letové divize Northrop Grumman a dodal: „Jako historicky největší dodavatel motorů na tuhé palivo společnosti ULA jsme potěšeni, že náš nejnovější produkt dosáhl takto významného milníku. Úspěšné dokončení této zkoušky umožňuje zahájení plné produkce.

Celkem bylo objednáno šedesát motorů GEM-63 a GEM-63XL – od každého druhu třicet kusů. Výroba již začala a až se plně rozběhne, bude na kosmodromy možné dodat jeden urychlovací blok denně. Northrop Grumman Innovation Systems a její divize pohonných systémů využily šedesátiletých zkušeností s výrobou raketových motorů na tuhé palivo. Jejich pomyslné podpisy nesou třeba armádní střely Minuteman, urychlovací bloky raketoplánů, dále motory Castor či GEM.

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/09/2018-09-21-185022.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/09/2018-09-21-192108.jpg
https://s9.rr.itc.cn/r/wapChange/20174_14_20/a3zbks3737200493360.jpeg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/09/2018-09-21-191731.jpg

Nový urychlovací motor pro Atlasy i Vulcany, 5.0 out of 5 based on 12 ratings
Pin It
(Visited 2 195 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (12 votes cast)
(Visited 2 195 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


11 komentářů ke článku “Nový urychlovací motor pro Atlasy i Vulcany”

  1. Jaroslav Jansa napsal:

    Rakety a jejich první stupně Atlas V + Vulcan. ULA a jejich urychlovací bloky s motory na TP GEM-63 či GEM-63XL vyjdou tak lacino že nemá cenu vynakládat mnoho milionu na jejich reciklaci k opětovnému startu jako jejich konkurence Falcon 9 od SpaceX.

    • majkl napsal:

      Dobrý den, kolik stojí GEM-63XL? Já našel cenu $7 mil. za jeden a $99 za samotný Vulcan, viz. odkazy níže. Což mě nepřijde zrovna levné.

      https://www.reddit.com/r/ula/comments/802zw2/i_believe_we_have_enough_information_to_determine/

      https://en.wikipedia.org/wiki/Vulcan_(rocket)

    • maiden napsal:

      To je argument jak od desetileteho ditete 🙂

      I-phone taky jednou za dva roky vyhodis. A koupis novej… A proc? Protoze ULA je plna schopnych inzenyru, kteri vi, ze za hodne penez malo muziky.

      Jestli se mame nekdy nekam pohnout do vesmiru, tak urcite ne tim stylem, ze si pod zadkem nechame shoret vlastni kosmickou lod 🙂

      Koroljov, von Braun, Musk.

      Jinak techniku urychlovacich stupnu obdivuju – velikost zrna, prurez a tvar kanalu v ruznych fazich letu… Nicmene jako pomocny blok nebo mezikontinentalni raketa. Nic vic.

    • gg napsal:

      Podle vaší logiky nemá smysl recycklovat ani F9, protože Merlin 1D je ultralevný motor… Ale takhle bychom se v kosmonautice nikam nepohnuli, a to si žádný rozumný člověk tady nepřeje.

  2. Jiný Honza napsal:

    Kosmonautika je specifický obor. Málo velkých firem, z velké části státní zakázky a extrémní regulace.

    A logickým výsledkem je zoufalá efektivita a ohromná setrvačnost používaných technologií. S “úžasnými” raketami/boostery na TPH se tak budeme ještě pár desetiletí setkávat.

  3. zargos napsal:

    Tahy AJ-60A a GEM-63 jsou téměř stejné,takže spíše než o zvýšené nosnosti Atlasu V to bude o úspoře na ceně.

  4. mrf napsal:

    Poznámka na okraj.. Ted čtu na spaceflightnow.com, že ULA pro Vulcan vybrala BE-4.

Zanechte komentář