Vulkan (raketa-nosač)
 Nova raketa-nosač biće bazirana na RN Atlas V (na slici) i RN Delta IV. | |
| Osnovne informacije | |
|---|---|
| Funkcija | Raketa-nosač srednje/teške kategorije |
| Proizvođač | United Launch Alliance |
| Zemlja porekla |  SAD
|
| Cena po lansiranju | |
| Stepeni | 2
|
| Dimenzije | |
| Visina | > 60
|
| Prečnik | 5
|
| Masa | > 350
|
| Nosivost | |
| Kapacitet u NZO | > 40.000
|
| Kapacitet u GTO | do 15.100 kg;
Vulkan „Hevi“ 23.000 |
| Slične rakete | |
| Rakete za poređenje | Falkon Hevi, Angara, Dugi marš 5 |
| Istorija lansiranja | |
| Status | u razvoju |
| Lokacije | VB Kejp Kanaveral[3] VB Vandenberg[3] |
| Prvi let | posle 2019. godine[1][2] |
| Dodaci | |
| Broj dodataka | |
| Motori | 1 (čvrsto gorivo) |
| Potisak | > 1.270
|
| Vreme sagorevanja | > 90
|
| Gorivo | čvrsto gorivo |
| Prvi stepen — Centralni modul | |
| Motori | |
| Potisak | |
| Vreme sagorevanja | |
| Gorivo | Tečni metan / RP-1 |
| Drugi stepen — Kentaur | |
| Motori | 1 RL10A
|
| Potisak | 99,2
|
| Specifični impuls | 451 s
|
| Vreme sagorevanja | 842
|
| Gorivo | Tečni vodonik / kiseonik |
| Drugi stepen — Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES) | |
| Motori | |
| Potisak | > 170
|
| Vreme sagorevanja | |
| Gorivo | Tečni vodonik / kiseonik |
Vulkan, ranije poznata pod nazivom Next Generation Launch System (lansirni sistem sledeće generacije), je raketa-nosač srednje / teške kategorije koju trenutno razvija kompanija United Launch Alliance kao zamenu za nosače Atlas V i Delta IV. Izvršni direktor kompanije ULA, Tori Bruno, izjavio je da će nova raketa-nosač uzeti najbolje elemente iz dve rakete koje su trenutno u upotrebi i sastaviti ih u jedan sistem za lansiranje koji će biti više nego duplo jeftiniji, a pritom će imati veću nosivost.[1][2][4] Razvoj nove rakete delom je podstaknut političkim tenzijama koje vladaju između SAD i Rusije zbog krize u Ukrajini, pošto sadašnja RN Atlas V za pogon prvog stepena koristi ruski motor RD-180, ali delom i zbog konkurentnosti na na globalnom tržištu – kompanije Spejs eks, Arijanaspejs, kao i kosmičke agencije Rusije i Kine već uveliko razvijaju rakete-nosače sledeće generacije, koje su jeftinije i efikasnije od raketa koje su danas u upotrebi.
Konstrukcija[uredi | uredi izvor]
Motori na čvrsto gorivo[uredi | uredi izvor]
Kao i Atlas V i Delta IV, i nova raketa Vulkan imaće dodatne raketne motore na čvrsto gorivo koji će obezbediti dodatni potisak u prvoj fazi leta. Zavisno od konfiguracije, ovih motora će biti između 1 i 6. Kod konfiguracije rakete sa zaštitnim omotačem od 4 metra, najviše će se montirati 4 dodatna motora, dok će kod verzije sa omotačem od 5 metara moći da se montiraju dva više. Ovi raketni motori na čvrsto gorivo biće unapređena verzija motora koji su trenutno u upotrebi, i kompanija ULA se nada da će njihova cena biti manja, dok će potisak biti malo veći.
Prvi stepen[uredi | uredi izvor]
Prvi stepen rakete biće preuzet sa RN Delta IV. Prečnik stepena ostaće 5 metara, ali će rezervoari biti produženi. U ovim rezervoarima biće skladišteno gorivo i oksidans za raketne motore koji će se nalaziti na dnu stepena. Trenutno se razmatraju dve opcije – raketni motor BE-4 kompanije Blu Oridžin (engl. Blue Origin), koji je od 2012. u razvoju, sagoreva tečni metan u kombinaciji sa tečnim kiseonikom i proizvodi oko 2.450 kN potiska; druga opcija je raketni motor AR-1 koji razvija kompanija Aerodžet Roketdajn, klasičnog dizajna, koji kao gorivo koristi RP-1 i tečni kiseonik (kao RD-180) i proizvodi 2.200 kN potiska. ULA planira da krajem 2016. ili početkom 2017. godine odluči koji će od ova dva motora koristiti, jer od toga zavisi konstrukcija rezervoara (pošto se radi o različitim kriogenim gorivima).
Po trenutnom planu, prvi stepen rakete ući će u upotrebu 2019. u kombinaciji sa drugim stepenom Kentaur koji se danas koristi na RN Atlas V, zajedno sa istim zaštitnim omotačem. Nakon što ova konfiguracija prođe proces sertifikacije započeće razvoj novog drugog stepena, kao i novih dodatnih raketnih motora na čvrsto gorivo koji će se koristiti za dodatan potisak tokom prve faze leta. Po procenama inženjera, novi prvi stepen rakete imaće 20% bolje performanse u odnosu na prvi stepen rakete Atlas V koji se trenutno koristi.
Zanimljivo je da će raketni motori prvog stepena biti višekratni. Za razliku od kompanije Spejs eks koja se odlučila da ceo prvi stepen rakete bude višekratan, kompanija ULA je odlučila da se nakon odvajanja od drugog stepena, ceo donji segment sa kućištem u kojem su raketni motori odvoji od potrošnog prvog stepena i preorijentiše se za povratak u atmosferu. Zatim bi se aktivirao toplotni štit na naduvavanje, koji će služiti da kućište sa motorima zaštiti od velikih temperatura koje se javljaju pri povratku u atmosferu. I ova tehnologija je trenutno u razvoju od strane agencije NASA, koja planira da toplotne štitove na naduvavanje koristi kod istraživačkih sondi koje trebaju da slete na nebeska tela sa atmosferom (Mars, Titan, Veneru, itd). Nakon ove faze ulaska u atmosferu, kućište sa motorima usporiće do subsoničnih brzina, i tada će se toplotni štit odbaciti (na oko 30 kilometara nadmorske visine), i otvoriće se jedan padobran koji će dodatno usporiti motore i stabilizovati ih. Nakon toga, ovaj padobran se odbacuje i otvara se glavni padobran. Zatim će helikopter opremljen specijalnom kukom zakačiti ovaj padobran i tako prebaciti kućište sa motorima do kopna ili na neko okeansko plovilo. Slična tehnika korišćena je pri povratku kanistera sa filmovima špijunskih satelita u vreme Hladnog rata. Motori će zatim biti prevezeni do fabrike u kojoj su proizvedeni gde će proći inspekciju i u što kraćem roku biti sertifikovani da se ponovo montiraju na prvi stepen rakete.
Nakon detaljnih analiza ustanovljeno je da u troškovima prvog stepena raketni motori učestvuju sa 65%, tako da će se višekratnim korišćenjem motora troškovi pogona prvog stepena smanjiti za 90%. Time će se cena celog prvog stepena smanjiti najmanje za pola u odnosu na današnje rakete.[1][2]
Drugi stepen[uredi | uredi izvor]
Kao drugi stepen rakete prvo će se koristiti isti Kentaur stepen kao i kod rakete Atlas V, pogonjen jednim RL-10A raketnim motorom. Kada ova konfiguracija sazreli započeće razvoj novog stepena rakete nazvanog Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES), čiji je ulazak u upotrebu planiran za 2023/2024. godinu. Ovaj stepen rakete doneće nekoliko inovacija, kao i daleko veće performanse od stepena Kentaur. Za pogon će se koristiti od 1 do 4 raketna motora. Za sada se razmatraju motori BE-3U, RL-10 i XCOR. Rezervoari drugog stepena biće potpuno nove konstrukcije. Sam drugi stepen moći će da ostane u svemiru daleko duže od današnjih gornjih stepena raketa (i do nekoliko sedmica). Najveći problem kod dugog boravka u svemiru je ispravanja raketnog goriva i pad pritiska, a ovaj problem rešiće se korišćenjem malog motora sa unutrašnjim sagorevanjem, koji će skupljati ta isparenja i koristiti ih da vrati pritisak unutar rezervoara na optimalni nivo. Ovo je prvi put da se raketni motor i motor sa unutrašnjim sagorevanjem koriste zajedno na nekoj svemirskoj letelici. Performanse novog stepena rakete biće 75% bolje od stepena Kentaur, a u rezervoare će moći da stane 3 puta više goriva.[1][2]
Nosivost[uredi | uredi izvor]
Raketa-nosač Vulkan će u početku, uz korišćenje samo novog prvog stepena, u geostaconarnu trasfernu orbitu moći da dostavi oko 11.100 kg tereta. Nakon ulaska u upotrebu novog gornjeg stepena ACES sredinom 2020ih, u ovu orbitu Vulkan će moći da dostavi teret mase preko 15.000 kg, što je više od RN Delta IV „Hevi“.[1][2]
U maju 2015. godine izvršni direktor kompanije United Launch Alliance Tori Bruno na svom Tviter nalogu objavio je grafiku koja pokazuje Vulkan „Hevi“ verziju rakete, sa tri identična jezgra za pogon prvog stepena, čija bi nosivost u GTO bila 23.000 kg, dok bi nosivost osnovne verzije Vulkan 561, sa šest dodatnih raketnih motora na čvrsto gorivo i ACES drugim stepenom, bila 15.100 kg u istu orbitu.[5]
Cena[uredi | uredi izvor]
Pri predstavljanju rakete objavljeno je da je planirano da cena po lansiranju bude od 100 miliona dolara pa na više, zavisno od konfiguracije rakete (sa dodatnim raketnim motorima na čvrsto gorivo, ili bez njih). Međutim, kasnije je objavljeno da je ciljana cena lansiranja za osnovnu verziju (bez dodatnih motora) upola manja od trenutne cene lansiranja RN Atlas V – oko 165 miliona dolara, što bi značilo od 80 miliona $ pa na više.[6]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ a b v g d đ e ž z i Ray, Justin (14. 4. 2015). „ULA chief explains reusability and innovation of new rocket”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 14. 4. 2015.
- ^ a b v g d đ e ž z i Blau, Patrick (14. 4. 2015). „ULA reveals Vulcan Rocket - Future Competitor on the Global Launch Market”. Spaceflight101.com. Arhivirano iz originala 24. 09. 2015. g. Pristupljeno 14. 4. 2015.
- ^ a b Clark, Stephen (12. 10. 2015). „ULA selects launch pads for new Vulcan rocket”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 14. 10. 2015.
- ^ Pearlman, Robert Z. (14. 4. 2015). „'Behold Vulcan': Next-Generation Rocket Unveiled by United Launch Alliance”. Space.com. Pristupljeno 14. 4. 2015.
- ^ Bruno, Tory (5. 5. 2015). „ULA Full Spectrum Lift Capability”. Twitter.com. United Launch Alliance. Pristupljeno 8. 5. 2015.
- ^ Clark, Stephen (22. 4. 2015). „ULA needs commercial business to close Vulcan rocket business case”. Spaceflight Now. Arhivirano iz originala 26. 10. 2015. g. Pristupljeno 23. 4. 2015.