Evropa usiluje o pokročilý horní stupeň

Horní stupně nosných raket se povětšinou vyrábí z hliníku či jeho slitin. Pokud by se však místo nich začaly používat uhlíkové kompozitní materiály, mohlo by dojít ke snížení výrobních nákladů a naopak zvýšení nosnosti až o dvě tuny! Firmy MT Aerospace a ArianeGroup 14. května podepsaly s Evropskou kosmickou agenturou dohodu o vývoji demonstrátoru Phoebus (Prototype of a Highly OptimisEd Black Upper Stage – Prototyp vysoce optimalizovaného černého horního stupně). Za firmu MT Aerospace byl přítomen Ulrich Scheib, hlavní ředitel strategického a byznys vývoje a kosmického programu, ESA reprezentoval ředitel kosmického transportního oddělení Daniel Neuenschwander a společnost AraineGroup zastupoval Jean-Christophe Henoux, viceprezident divize budoucích programů. Smlouva podepsaná v pařížském ředitelství ESA staví na odkazu technologií horních stupňů a postupném rozvoji kompozitů pro kryogenní aplikace.

Nízkonákladový demonstrátor Phoebus s nízkou hmotností by měl využívat uhlíkové kompozity k výrobě nádrží pro uchování kapalného kyslíku a vodíku, ale i k výrobě primárních a sekundárních struktur. Kompozitní materiály umožní nové architektonické možnosti a kombinace funkcí, které nejsou při použití čistě kovových materiálů možné. Dalšími optimalizacemi kompletní architektury horních stupňů, zlepšením metod tankování, minimalizací ztrát, aplikací bezdrátových senzorů a použitím alternativních technik rozhraní by mohlo dojít ke zvýšení nosnosti na geostacionární dráhu o dvě tuny.

Zleva Ulrich Scheib (MT Aerospace), Daniel Neuenschwander (ESA) a Jean-Christophe Henoux (ArianeGroup) během podpisu dohody 14. května

Zleva Ulrich Scheib (MT Aerospace), Daniel Neuenschwander (ESA) a Jean-Christophe Henoux (ArianeGroup) během podpisu dohody 14. května
Zdroj: http://www.esa.int/

Budoucí kompozitní horní stupně budou vypadat výrazně jinak než ty dnešní,“ řekl Josef Wiedemann, projektový manažer ESA a dodal: „Uhlíkové kompozity nahradí většinu kovu a tím sníží hmotnost sestavy. Kromě toho otevřou nové možnosti pro změnu architektury horních stupňů podle požadavků mise.“ Cílem je dosáhnout optimálních úspor hmotnosti při zachování kompatibility pohonných látek s těmito materiály při zachování nízké výrobní ceny.

Program Phoebus cílí na špičkové technologie, které chce dovést na dostatečně vysoký stupeň technické připravenosti, aby bylo možné doručit integrovaný demonstrátor tohoto stupně na pozemní kryogenní zkoušky v roce 2022. Tím dojde k prověření technologií v odpovídajícím prostředí a nasbírané zkušenosti poslouží jako základ pro zahájení vývoje budoucích lehkých a nízkonákladových horních stupňů, které by se po roce 2025 mohly uplatnit na raketě Ariane 6. Tento pokročilý horní stupeň pro ostré letové použití má označení Icarus (Innovative Carbon Ariane Upper Stage) a měl by být z plastů vyztužených uhlíkovými vlákny.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/
https://spacenews.com/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/2019/05/phoebus/19388545-3-eng-GB/Phoebus.jpg
http://www.esa.int/…/19386991-2-eng-GB/Contracts_signed_for_Phoebus.jpg

Print Friendly, PDF & Email

Kontaktujte autora: hlášení chyb, nepřesností, připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

23 komentářů ke článku “Evropa usiluje o pokročilý horní stupeň”

  1. Jaroslav Zelený napsal:

    Kompozitní materiály a levnější než konvenční výroba? To čtu poprvé 🙂 Dále se zde jedná o horní stupně, které zatím ani nelze zachraňovat, takže netuším, co tohle má společného s BFR (dotaz na diskutující)? A poslední dotaz, jak to bude hořet při deorbitaci?

    • Racek napsal:

      To máte tak. Musíme počítat, kolik stojí dvě tuny nosnosti na GTO v ceně družice nebo družic. Může to být rozdíl mezi vynesením jednoho či dvou satelitů najednou. Nebo pro stavbu meziplanetární sondy, kde se počítá každý gram. Cena toho kompozitu ovšem proti ceně výzkumu nebude hrát asi roli. Je to určitě velmi složitý oříšek.

  2. David R. napsal:

    Špatně jsem to pochopil. Je to tak, že ten vývoj nemá smysl uspěchat, protože ty špičkové těchnologie jsou šíleně drahé a použít je kvůli zvýšení nosnosti teď hned by se nevyplatilo. Za 6 nebo 10 let se ale natolik zlevní, že jejich použití začne dávat smysl. Geniální!

  3. Jiný Honza napsal:

    Tak nezbývá, než jim držet palce, aby to zeštíhlení o dvě tuny na 4,5 tunovém stupni vyšlo. A taky to zlevnění. To je velmi obvyklý efekt při přechodu na uhlíkové kompozity. 🙂

  4. Mário napsal:

    Práve preto sa na to Elon vykašľal. Vývoj by bol zdĺhavý a nákladný. A oni potrebujú SHS dokončiť čo najskôr. Ale je dobré že na tom niekto pracuje. Môžu s tohto profitovať budúce nosiče. Nízka hmotnosť plus znovu použiťie znie veľmi dobre.

  5. David R. napsal:

    6 let na změnu materiálu. Pozoruhodné tempo! Jen nevím, jestli ty špičkové technologie ještě budou v roce 2025 špičkové…

  6. jregent napsal:

    Omlouvam se mozna za naivni dotaz,
    ale je v zadani pocitano i s dalsi evoluci napr jako kosmicky tahac na LEO, pripadne casem dale?

    Dekuji za clanek [z mobilu]

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.