Nová čínská kosmická loď je na oběžné dráze

V úterý ve 12:00 SELČ  Čína vypustila první bezpilotní exemplář nové kosmické lodi, která bude jednou určena pro posádku. Ke startu ze vzletového komplexu LC101 na kosmodromu Wenčang se postarala raketa Dlouhý pochod 5B, která si při této misi odbyla svou premiéru. Původně mělo ke startu dojít 24. dubna na 50. výročí vypuštění první čínské družice Dongfanghong-1, ale kvůli neupřesněným problémům na nosné raketě došlo k posunu o několik dní. Kosmická loď bez oficiálního jména dosáhla správné oběžné dráhy a její návrat byl původně plánován na středu mezi 7:02 a 7:42 do oblasti východně od kosmodromu Ťiou-čchüan v autonomní oblasti Vnitřní Mongolsko. Nyní se však hovoří až o 8. květnu.

Jak již bylo uvedeno v prvním odstavci, včerejší start neměl za úkol otestovat pouze kosmickou loď, ale i samotnou nosnou raketu. Tato konfigurace se totiž má použít třeba k vynesení základního modulu Tianhe pro chystanou čínskou kosmickou stanici. Právě pro tento účel se použije aerodynamický kryt, který bylo potřeba ozkoušet. Proto také při aktuálním startu byla kosmická loď pod aerodynamickým krytem a neměla klasickou záchrannou věžičku. Úspěšné dosažení oběžné dráhy představuje pro Čínu nejen významný milník v historii jejího pilotovaného programu, ale také morální podporu po dvou nedávných neúspěších.

Příprava prvního letového exempláře nové čínské kosmické lodi.

Příprava prvního letového exempláře nové čínské kosmické lodi.
Zdroj: https://lh3.googleusercontent.com/

V aerodynamickém krytu délky 20,5 metru se nacházel první exemplář čínské kosmické lodi nové generace, který má otestovat nejrůznější technologie – od řízení vstupu do atmosféry rychlostí srovnatelnou s návratem od Měsíce až po tepelný štít, sestavu padáků a airbagů. Loď by měla před vstupem do atmosféry být ve výšce 8 000 km, což jí zajistí vysokorychlostní návrat do zemského vzdušného obalu. Až se začne nová loď používat, měla by sloužit nejen k letům na nízkou oběžnou dráhu, tak také do hlubšího vesmíru. Detailnější rozbor čínských plánů, které s touto kosmickou lodí souvisí, představil čtenářům našeho webu v polovině dubna tento článek.

Vizualizace čínského nafukovacího štítu.

Vizualizace čínského nafukovacího štítu.
Zdroj: https://scontent-prg1-1.xx.fbcdn.net/

Loď představovala hlavní a dopředu oznámený náklad. Krátce po startu se ale objevily informace také o nákladu sekundárním, o kterém se předtím nevědělo. Na této misi měl být na oběžnou dráhu vynesen také experimentální exemplář nafukovacího tepelného štítu, jehož fungování chce Čína ověřit.

Nová kosmická loď během příprav na start.

Nová kosmická loď během příprav na start.
Zdroj: https://danielmarin.naukas.com/

Kapacita nové lodi by měla být až šest lidí, případně tři lidé + 500 kilogramů nákladu. Loď měří na délku 8,8 metru, její průměr je 5,5 metru a při startu váží 21,6 tuny. Kosmickou loď tvoří servisní modul a návratová kabina, která by měla zvládnout až deset použijí. Servisní modul bude jednorázový a před vstupem do atmosféry se odhodí. V jeho útrobách najdeme kapalný kyslík a vodík, které využijí palivové články.

Tyto dva prvky tak budou zajišťovat nejen dodávku elektrické energie, ale i kyslíku pro budoucí posádku. Palivové články pak mají společně s fotovoltaickými panely a akumulátory zajistit dodávky elektrické energie pro všechny palubní systémy. Dále jsou v lodi Navigační počítače a senzory, palivo a okysličovadlo pro korekční trysky, pohonný systém a systém řízení vnitřní teploty.

Nová víceúčelová loď Číny zatím nemá žádné konkrétní jméno.

Nová víceúčelová loď Číny zatím nemá žádné konkrétní jméno.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Samotná opakovaně použitelná kabina je přetlaková a nabízí kromě prostoru pro posádku i místa pro výzkumné přístroje nebo spotřební zboží. Podle konkrétního druhu mise může být tato kabina vybavena dokovacím portem pro přestup posádky do jiné lodi / stanice. Inženýři použili pro tepelný štít této lodi nové materiály i struktury, které ve výsledku vytváří 3 – 4 × lepší schopností stínění než v případě lodi Šen-čou. Jak již bylo uvedeno výše – loď se má používat pro dva typy misí, čemuž odpovídají i dvě různé verze. Varianta pro lety na nízkou oběžnou dráhu má při startu vážit 14 tun, verze pro vzdálenější mise pak 21,6 tuny. Rozdíl mezi oběma verzemi je v odlišné velikosti servisního modulu.

Premiérový start rakety Dlouhý pochod 5B

Premiérový start rakety Dlouhý pochod 5B
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Již na začátku jsme uvedli, že při této misi nešlo jen o otestování nové kosmické lodi, ale i varianty nosné rakety Dlouhý pochod 5B. Už v roce 2004 Čína schválila vývoj rakety rodiny Dlouhý pochod 5, jejichž cílem mělo být vynášení těžkých nákladů na dráhu přechodovou ke dráze geostacionární, na nízkou oběžnou dráhu, ale i na dráhy únikové – meziplanetární. Tato raketa měla splnit požadavky komerčního trhu, ale také umožnit vynášení modulů velkých kosmických stanic. V širším významu měly tyto rakety udržet trend vývoje čínských raket a pokračovat v rozvoji související ekonomiky vývojem nových raketových motorů, svařovacích technik či vylepšení navigačních systémů. Cílem bylo vyvinout program různě modifikovaných raket spíše než postavit jednu raketu určenou k jedinému účelu.

V zájmu rozšíření čínských schopností přístupu na oběžnou dráhu byly navrženy inovativní postupy. Jedním z nich je třeba centrální stupeň o velkém průměru s motory o vysokém tahu – tato rozhodnutí umožnila dosáhnout nosnosti 25 tun na LEO a 14 tun na GTO. Inženýři se snažili navrhnout řadu raket založených na principech zobecnění, sériovosti a modularity tak, aby vyhovovaly potřebám různých užitečných zatížení. Velký důraz byl kladen také na používání netoxických a neznečišťujících pohonných látek. Samozřejmostí měly být nízké náklady, či vysoká spolehlivost.

Dlouhý pochod 5B startuje

Dlouhý pochod 5B startuje
Zdroj: https://i.imgur.com/

Celý návrh systému se postupně zpřesňoval kolem dvou nově vyvinutých motorů a tří standardních stupňů. Stupeň H5-1 měl průměr 5 metrů, délku 31 metrů, hmotnost 175 tun a ve spodní části měl mít dva motory na kapalný kyslík a vodík s tahem 50 tun. Stupeň K3-1 počítal s průměrem 3,35 metru, délkou 26,3 metru o hmotnosti 147 tun, který by poháněly dva motory s tahem 120 tun na kapalný kyslík a letecký petrolej. Třetí návrh byl označován jako K2-1. Jeho průměr byl 2,1 metru, délka stupně  25 metrů a hmotnost 69 tun. Jeho pohon měly zajistit opět dva motory na kerolox s tahem 120 tun.

Dlouhý pochod 5B.

Dlouhý pochod 5B.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Z těchto prvotních konceptů se postupně vyvinuly dnes používané rakety Dlouhý pochod 6 a 7. Pro těžký nosič bylo zvažováno celkem šest různých variant s odlišnými nosnostmi. Všechny počítaly s pětimetrovým centrálním stupněm, ale lišily se kombinací urychlovacích a horních stupňů. Konfigurace A měla mít nosnost 18 tun na LEO, varianta B měla zvládnout na tuto dráhu 25 tun, varianta C 10 tun. Pro lety na GTO tu měla být verze D s nosností 10 tun na tuto dráhu, varianta E s nosností 14 tun a konečně varianta F schopná na GTO dopravit 6 tun.

Do samotného vývoje se však dostaly pouze dvě varianty. Lety na GTO obhospodařuje základní dvoustupňová verze Dlouhý pochod 5 a na LEO má létat jednostupňová (ale urychlovacími stupni vybavená) Dlouhý pochod 5B. Obě verze používají čtyři urychlovací stupně o průměru 3,35 metru. Verze Dlouhý pochod 5 je považována za základní variantu. Její pětimetrový centrální stupeň se čtyřmi urychlovacími stupni zvládnou dopravit na GTO až 14 tun nákladu. Raketa je při startu vysoká 56,97 metru, váží 869 tun a vytváří tah 10 537 kN. Varianta Dlouhý pochod 5B má stejný centrální stupeň i čtyři pomocné urychlovací stupně – na nízkou oběžnou dráhu dopraví 22 tun těžký náklad. na výšku měří 53,7 metru, váží 837,5 tuny a její tah při vzletu je stejný jako u základní verze, tedy 10 537 kN.

Premiéra rakety Dlouhý pochod 5B

Premiéra rakety Dlouhý pochod 5B
Zdroj: https://wx1.sinaimg.cn/

Dlouhý pochod 5 měl debutovat už v roce 2013, ale Čínská akademie kosmických nosičů CALT i Šanghajský institut kosmických technologií SAST čelil při vývoji mnoha komplikacím. Výzvu představoval především vývoj raketových motorů YF-100 a YF-77, což zpozdilo nasazení celé nové rodiny nosičů. Centrální stupeň o průměru 5 metrů nese dva motory YF-77, které spalují kapalný kyslík a vodík. Centrální stupeň váží v prázdném stavu 17,8 tuny, po natankování pak 175,8 tuny.

Dlouhý pochod 5B při startu.

Dlouhý pochod 5B při startu.
Zdroj: https://wx1.sinaimg.cn/

Každý ze čtyř urychlovacích stupňů měří na výšku 26,28 metru a jeho průměr je 3,5 metru. O pohon každého stupně se starají dva motory YF-100 na kapalný kyslík a letecký petrolej. V prázdním stavu váží každý urychlovací stupeň 12 tun – po natankování pak 147 tun. Druhý stupeň se používá pouze na základní verzi Dlouhý pochod 5.  Na délku měří 12 metrů a jeho průměr je 5 metrů. Najdeme na něm dva motory YF-75D na kapalný kyslík a vodík. V prázdném stavu váží stupeň 3,1 tuny, plně natankovaný při startu pak 26 tun.

Raketové motory YF-77 vyvinula Akademie kosmických pohonných technologií AALPT. Jde o výkonné a spolehlivé motory, které byly navrženy pro novou rodinu raket. Jde o první čínský kryogenní raketový motor s vysokým tahem, který představuje technologický pokrok oproti dosavadním čínským raketovým motorům na kyslík a vodík jako je třeba YF-75 z horního stupně dříve vyvinutých raket Dlouhý pochod 3A a 3B. Každý motor YF-77 poskytne tah 510 kN na hladině moře a 700 kN ve vakuu při specifickém impulsu 310,2 sekundy na hladině moře a 430 sekund potom ve vakuu.

Dlouhý pochod 5B při svém premiérovém letu.

Dlouhý pochod 5B při svém premiérovém letu.
Zdroj: https://i.imgur.com/

Vývoj motorů YF-100 začal už v roce 2000 na Akademii kosmických pohonů na kapalné látky. Státní úřad pro vědu, technologii a národní bezpečnost SASTID jej certifikoval v květnu 2012. Na hladině moře tento motor vyvine tah 1 199,12 kN a ve vakuu 1 339,48 kN při specifickém impulsu 300 sekund na hladině moře a 335 sekund ve vakuu. Tyto motory se kromě Dlouhého pochodu 5 používají i na Dlouhém pochodu 6.

Motor YF-75D s uzavřeným expanzním cyklem byl vyvinut pro dosažení výkonnosti, spolehlivosti, nákladů i harmonogramu druhého stupně rakety Dlouhý pochod 5. Motor je schopen přiškrtit přívod pohonných látek, ale zvládne i opakované zážehy, takže se dá využít pro lety na různé oběžné dráhy. Motor má dvě turbočerpadla poháněná plynným vodíkem. Motory se používají v sériích a vektorování tahu probíhá nakláněním celého motoru. Jeden motor YF-75D vytváří ve vakuu tah 88,26 kN při specifickém impulsu 442 sekund.

Přeloženo z:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://i.imgur.com/XWfDuAD.jpg
https://lh3.googleusercontent.com/…iaa0yVK6GXZkElndgWH-ejU33
https://scontent-prg1-1.xx.fbcdn.net/…2be634f69c09296d19b641befc140b4c&oe=5ED7FD5D

https://danielmarin.naukas.com/files/2019/08/Captura-de-pantalla-100.png
https://pbs.twimg.com/media/ES18qaIXkAAWbCz?format=jpg&name=medium
https://pbs.twimg.com/media/EXP750tWkAAm0D1?format=jpg&name=4096×4096
https://i.imgur.com/iifL3UT.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EXP2OWbWoAEFUKW?format=jpg&name=large
https://wx3.sinaimg.cn/large/005SySbsly1gehqt3nqvej31900u0grj.jpg
https://wx1.sinaimg.cn/large/005SySbsly1gehqt52vw4j30u018y0ym.jpg
https://i.imgur.com/OzpR9FH.jpg

Nová čínská kosmická loď je na oběžné dráze, 5.0 out of 5 based on 13 ratings
Pin It
(Visited 4 688 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 (13 votes cast)
(Visited 4 688 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)


39 komentářů ke článku “Nová čínská kosmická loď je na oběžné dráze”

  1. Vaclav napsal:

    Pokud nedojde k motorickému urychlení při vstupu do atmosféry nebude rychlost vstupu nijak výrazně vyšší než obvykle, odhaduji těsně pod 9 km/s.

  2. Libor Lukačovič napsal:

    Výborný článok! 🙂
    Som zaň rád. A samozrejme som rád aj za úspešný štart… 🙂

    P.S.: V odstavci, ktorý sa začína “V záujmu rozšírenia…” je chyba vo vete “… tiež na používaní používať…”.

  3. racek napsal:

    Start impozantní, jak se u takové rakety čeká (zejména zábera odspodu!). A teď přijde to nové. Konec konců, píše se o 10 tunách paliva a s tím se už dá něco dělat. A hlavně se těším na záběry z přistání na pevnině, tedy pokud budou kamery dostatečně blízko.
    Tak čínský Orion už mají. Teď ještě čínskou SLS.

  4. Vaclav napsal:

    Čína postupuje sice pomalu, ale cílevědomě a zdolává poslední schůdky k předstižení Ruska, které padesát let podřimuje ve stínu USA. V nejbližších měsících lze očekávat další dvě “Pětky” se základním modulem čínského “Miru” a sondou k Marsu. Do konce roku další ” Pětka” ponese návratovou sondu k Měsíci.

  5. Jiří Hošek napsal:

    Podle Jonathana McDowella zvýšila čínská kosmická loď včera kolem 16:20 SELČ své orbitální parametry z původních 162 x 377 km na 227 x 614 km. V 22:12 SELČ opět zvýšila dráhu na 299 x 719 km.
    https://twitter.com/planet4589/status/1257908358067208192
    Je očekáváno další zvýšení apogea až na 8 000 km pro vysokorychlostní vstup do atmosféry (Vaclavův odhad je velmi dobrý. Orion EFT-1 dosáhl z apogea 5 800 km návratové rychlosti 8,9 km/s).

  6. Michal Václavík napsal:

    Experiment s nafukovacím tepelným štítem se nezdařil.

  7. Vaclav napsal:

    Při pohledu do historie podobné pokusy provedla NASA před padesáti lety v rámci mise AS 501 a AS-502. Kosmická loď byla napoprvé uvedena na dráhu s apogeem 18.OOO km a motorem SM urychlena na 11,1 km/s před vstupem do atmosféry. Při následném opakovacím pokusu selhaly na Saturnu-5 tři motory J-2, loď sice vystoupala pomocí motoru SM do 20.000 km ale již neměla na urychlení a do atmosféry vstoupila jen s 9 km/s.

  8. Hawk napsal:

    Jen me napadlo, zda je realizovatelne pilotovane pristani na Mesici pomoci dvou CZ-5 misto cekani na vyvoj CZ-9.

    V kazdem pripade konecne snad nastane na poli velkych projektu nejake soutezeni v kosmu jako bylo USA vs SSSR, snad se zvysi i rozpocty NASA a ESA, neni na tom nic spatneho a hlavne vedecky prinos z toho bude mit postupne cele lidstvo.

  9. Vaclav napsal:

    To je stejné jako spekulovat o pilotovaném letu na Měsíc pomoci dvou Protonů. USA jsou úplně někde jinde a čínské snažení mohou v klidu sledovat. Pilotované lodi nejnovější generace staví hned tři a za tři, čtyři roky realizují návrat astronauta na Měsíc. Ovšem Rusko bude předstiženo. Evropa, Japonsko a Indie s Čínou v pilotované kosmonautice soutěžit vůbec nemohou a v kosmických sondách, pokud vše Číně letos a příští rok klapne budou též předstiženi, nehledě na to že na rok 2024 Čína plánuje dva “Voyagery”.

  10. haveli napsal:

    Třeba je to celé blaf a podfuk. Vždyť nic se neví jistě. Všechno je zatajované. Taky můžou dělat jen jako. Aspoň takové zpochybňování je dneska běžné, tak proč to neaplikovat i na čínské podivné info?

  11. Vladimir Todt napsal:

    On nebude první pilot této nové techniky Panda soudruh. 😀 No nic jsem jen něco tuhle viděl aktuálně propagandistického z Číny a vrátilo mně to před rok 89.

  12. Kamil napsal:

    Tak to je výzva Rusku, aby konečně hnulo s Federací/Orlem z PowerPointovych prezentací do reality.
    Ale taky to ukazuje na přerod v dějinách kosmonautiky a na nástup nové éry v roce 2020. Je to čtvrtá nová kosmická loď, která bude během roku či dvou uvedena do provozu, když v celé šedesátileté historii bylo pouze 8 pilotovaných lodí.

Zanechte komentář

You must be logged in to post a comment.