Lăcustă (rachetă)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 2 august 2019; verificările necesită 7 modificări .

Grasshopper ( ing.  Grasshopper , literalmente „grasshopper”) este o rachetă cu decolare verticală și aterizare verticală , un stand zburător [1] , construit pentru a dezvolta și testa tehnologiile necesare SpaceX pentru a crea sisteme de rachete reutilizabile [2] . Crearea aparatului Grasshopper a fost anunțată în 2011 [3] , iar deja în 2012 au început testele de decolare și aterizare la altitudine și viteză joasă.

Grasshopper este un element al unui program de testare a unui sistem de transport reutilizabil care include teste la altitudine joasă, la viteză redusă la locul de testare SpaceX din Texas , precum și teste de coborâre la altitudine mare și la viteză variabilă în timpul finalizării activităților comerciale. programe de zbor pentru vehicule de lansare.Falcon 9 de la mijlocul anului 2013. Grasshopper a fost testat de SpaceX pentru a dezvolta rachetele reutilizabile Falcon 9 și Falcon Heavy , care ar necesita o aterizare verticală a primei etape cu tancurile aproape goale folosind motoarele.

Istorie

Grasshopper a fost anunțat public pentru prima dată în al treilea trimestru al anului 2011 , când jurnaliștii au scris pentru prima dată despre el după ce au revizuit reglementările guvernamentale americane privind lansările în spațiu [1] .

La scurt timp după aceea, SpaceX a confirmat existența unui program de dezvoltare pentru un astfel de vehicul și a planificat să înceapă zborurile de testare în 2012 [3] [4] .

Grasshopper a început testarea de zbor în septembrie 2012 cu un salt scurt de 3 secunde la locul de testare al companiei din Texas [5] , urmat de un al doilea salt de 8 secunde în noiembrie aceluiași an, în timp ce urca pe stand la o înălțime de la aproximativ 5,4 metri de sol, al treilea zbor a fost efectuat în decembrie 2012 cu un rezultat de 29 de secunde și o înălțime de 40 de metri [6] . În februarie 2012, SpaceX a anunțat că planifică mai multe zboruri de testare VTOL și VTOL în cursul acestui an și speră să spargă bariera supersonică în al patrulea trimestru. [2] . SpaceX nu a făcut publice alte detalii despre planurile sale de lansare Grasshopper, dar CEO-ul Elon Musk a confirmat că o parte din testarea la mare altitudine ar putea avea loc la poligonul de rachete White Sands din New Mexico [7] . În iunie 2012, SpaceX a anunțat că intenționează să efectueze primul său zbor de testare „în următoarele două luni” [4] . Fotografii actualizate ale rachetei de la locul de testare au apărut într-un articol de știri pe 11 septembrie 2012 [8] , iar programul de test de zbor a început pe 21 septembrie 2012 [5] .

Din octombrie 2012, SpaceX a discutat despre dezvoltarea unui sistem de transport Grasshopper din a doua generație, care să aibă picioare de sprijin mai ușoare, să fie pliate pe părțile laterale ale rachetei și un alt compartiment al motorului, cu aproape 50% mai mare decât prima generație a Grasshopper [9] .

Programul de zbor este închis.

Descriere

Grasshopper v1.0

Când descrierea Grasshopper a apărut pentru prima dată în septembrie 2011 , racheta a constat dintr-un tanc de primă etapă Falcon 9 , un motor Merlin-1D, patru picioare de aterizare din oțel și o structură de susținere, rezervoare de presiune suplimentare atașate structurii de susținere, întreaga structură a fost de 32. metri înălțime [1] . Fotografiile trimise în septembrie 2012 au arătat un sistem de aterizare mai complex, cu un tanc și un motor de rachetă așa cum este descris mai sus.

Grasshopper poate ateriza pe Pământ cu precizia unui elicopter [10] .

Pe 7 octombrie 2013, Grasshopper v1.0 a făcut al optulea și ultimul zbor, ajungând la o altitudine de 744 de metri [11] .

Grasshopper v1.1

În octombrie 2012, SpaceX a anunțat o a doua versiune a Grasshopper, care va avea picioare de aterizare înclinate și va fi construită pe platforma Falcon v1.1 mai lungă [9] . Începând cu martie 2013, Grasshoper v1.1 va consta dintr-un tanc de primă etapă Falcon 9 v.1.1, care a fost folosit în testele de calificare din Texas la instalația de testare și dezvoltare a rachetei SpaceX timp de câteva luni. Este folosit ca următoarea Lăcustă cu picioare de aterizare adaptate pentru zbor [12] . Zborurile de testare au fost efectuate numai pe poligonul de rachete White Sands din New Mexico.

Program de zbor de testare

Testele de zbor vor include zboruri subsonice și supersonice.

Din informațiile publicate în 2011, se poate concluziona că zborurile de testare subsonică vor fi efectuate la locul de testare SpaceX McCregor din Texas în trei etape, la o altitudine maximă de zbor de 200 până la 3500 de metri, timp de 45 până la 160 de secunde (de la 0,75 la 2,7). min.). După cum era de așteptat, testele vor dura până la trei ani, inițiativa FAA permite până la 70 de lansări suborbitale pe an [1] [13] . SpaceX a construit o instalație de lansare semi- arcută pentru a însoți programul de zbor de testare [4] . În septembrie 2012, SpaceX a anunțat că solicită FAA permisiunea de a crește altitudinea unora dintre primele lor zboruri de testare [14] .

Testele de zbor supersonice ar putea începe încă de la sfârșitul anului 2012 la locul de testare White Sands sau McGregor din Texas, dar compania nu a oferit niciun detaliu [2] [5] .

Primul zbor de probă, denumit „Saritul scurt” de jurnalistul Clark Lindsey, a avut loc: 21 septembrie 2012 [15] . Saltul treptei pe jumătate goală a vehiculului de lansare a avut 1,8 m înălțime și a durat 3 secunde [5] .

„Așteptăm cu nerăbdare anul viitor”, a spus CEO-ul Elon Musk în noiembrie 2012:

Pe parcursul următoarelor luni vom crește treptat înălțimea și viteza, cred că această potecă nu va fi lină, vom avea mare noroc dacă vom reuși să evităm accidente. Aterizarea verticală este o descoperire extrem de importantă - reutilizare extremă, rapidă [16] .

Text original  (engleză)[ arataascunde] În următoarele câteva luni, vom crește treptat altitudinea și viteza, cred că probabil vor fi niște cratere pe parcurs; vom fi foarte norocoși dacă nu există cratere. Aterizarea verticală este o descoperire extrem de importantă - reutilizare extremă, rapidă.

Apoi, în martie 2013, Musk a spus că SpaceX speră să atingă viteza hipersonică înainte de sfârșitul anului 2013 [17] .

Etapele testării

SpaceX a identificat mai multe faze de testare [13] .

Etapa 1 : Scopul etapei 1 este de a testa capacitatea generală a Grasshopper-ului de a finaliza o misiune reutilizabilă (VTVL). În timpul fazei 1, Grasshopper se va lansa și va urca la 70 de metri deasupra nivelului solului, apoi va reduce forța și va coborî, aterizează înapoi pe pad la aproximativ 45 de secunde după decolare.

Etapa 2 : Racheta va fi încărcată cu puțin mai puțin propulsor și va fi folosit un profil de tracțiune diferit, iar altitudinea maximă va fi crescută la 200 de metri, încă sub spațiul aerian clasa E FAA. Durata zborului în faza 2 este din nou de aproximativ 45 de secunde.

Faza 3 : Scopul fazei 3 este de a testa capacitatea Grasshopper-ului de a finaliza o misiune multiplă de misiune (VTVL) la altitudini mari și viteze mari de urcare și coborâre. Pentru a realiza acest lucru, altitudinea maximă a misiunii va fi crescută treptat de la 200 de metri la 3500 de metri. Secvența de altitudine a întregului test [13] ar fi de 365 de metri, 760 de metri, 5000 de picioare, 1500 de metri și 3500 de metri. Durata maximă a zborului de probă va fi de aproximativ 160 de secunde.

Zboruri de testare

Etapă Test # data Înălţime Durată Notă
unu unu 21-09-2012 [5] 1,8 m [5] 3 s. [5]
unu 2 2012-11-01 [18] 5,4 m [18] 8 s. [optsprezece]
unu 3 2012-12-17 [19] 40 m [19] 29 p. [19] Primul zbor cu manechin de cowboy
unu patru 2013-03-07 [20] 80 m [21] 34 p. [21] Raportul tracțiune-greutate în timpul aterizării a depășit unu [22]
2 5 2013-04-17 [23] 250 m [23] 61 p. Zborul a fost efectuat pe un vânt puternic [24]
6 2013-06-14 [25] 325 m. [25] 68 p. [25]
7 13-08-2013 250 m 60 s. Pentru prima dată, racheta a efectuat o manevră cu deplasare laterală de 100 m la o altitudine de 250 m, după care s-a scufundat înapoi în centrul pistei.
opt 07-10-2013 744 m 79 p. [26] Ultimul zbor Grasshopper v1.0.

Teste de zbor deasupra apei

În martie 2013, SpaceX a anunțat că, începând cu primul zbor al versiunii extinse a vehiculului de lansare Falcon 9 sau cu cel de-al șaselea zbor total al Falcon 9, care a fost planificat pentru iunie 2013, fiecare primă etapă va fi echipată cu echipamente de coborâre controlată. . SpaceX a experimentat o împingere inversă a motorului deasupra apei și „va continua să facă astfel de teste până când se va întoarce la locul de lansare și va ateriza cu putere. Compania se așteaptă la mai multe eșecuri înainte de a învăța să o facă corect” [27] .

Într-un zbor care a avut loc la începutul verii anului 2013, după etapa de separare, prima etapă de rapel a făcut un impuls de încetinire, iar apoi un al doilea impuls înainte de a ajunge la apă. Când toate testele de suprafață vor fi finalizate, primele etape vor zbura înapoi la locul de lansare și vor efectua aterizări cu motor, posibil încă de la jumătatea anului 2014 [27] . Testele de suprafață vor avea loc atât în ​​Oceanul Pacific, cât și în Oceanul Atlantic , la sud de Baza Forțelor Aeriene Vandenberg și la est de Cape Canaveral.

SpaceX nu se așteaptă la o recuperare cu succes a primei etape în primele câteva lansări de testare [28] .

2015

La a cincea încercare, SpaceX a reușit să aterizeze vertical prima etapă a unui vehicul de lansare Falcon 9 pe o platformă plutitoare în ocean. Înainte de asta, compania a reușit să-l aterizeze doar pe uscat. Dispozitivul a livrat modulul de marfă Dragon către Stația Spațială Internațională, lansarea a avut loc din cosmodromul de la Cape Canaveral la ora 23:43, ora Kievului, pe 8 aprilie.

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 Mohney, Doug . SpaceX intenționează să testeze o rachetă VTVL suborbitală reutilizabilă în Texas  (26 septembrie 2011). Arhivat din original pe 4 august 2016. Preluat la 28 aprilie 2013.
  2. ↑ 1 2 3 Simberg, Rand . Elon Musk despre planurile de rachete reutilizabile ale SpaceX  (8 februarie 2012). Arhivat din original pe 6 octombrie 2014. Preluat la 28 aprilie 2013.
  3. ↑ 12 Lindsey , Clark . Știri Grasshopper  (12 octombrie 2011). Arhivat din original pe 18 noiembrie 2011.
  4. ↑ 1 2 3 Prototip de rachetă reutilizabilă aproape gata pentru prima decolare  (9 iulie 2012). Arhivat din original pe 2 mai 2013. Recuperat la 28 aprilie 2013.  „ SpaceX a construit o instalație de lansare din beton de jumătate de acru în McGregor, iar racheta Grasshopper stă deja pe platformă, echipată cu patru picioare de aterizare argintii asemănătoare insectelor. ".
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Clark, Stephen . Patul de testare reutilizabil al rachetei SpaceX are primul hop , Spaceflightnow (24 septembrie 2012). Arhivat 9 mai 2019. Preluat la 28 aprilie 2013.
  6. ↑ Boyle, Alan . SpaceX își lansează racheta Grasshopper pe un hop de 12 etaje în Texas  (24 decembrie 2012). Arhivat din original pe 3 martie 2016. Preluat la 28 aprilie 2013.
  7. ↑ Prototip de rachetă reutilizabil aproape gata pentru prima decolare (downlink) . spaceflightnow.com (2012). Arhivat din original pe 2 mai 2013. 
  8. ↑ Lindsey, Clark . Steve Jurvetson vizitează SpaceX Grasshopper  (11 septembrie 2012). Arhivat din original pe 2 aprilie 2015. Preluat la 28 aprilie 2013.
  9. ↑ 1 2 O lăcustă de a doua generație + Un nou videoclip cu primul hop  (2 octombrie 2012). Arhivat 15 martie 2020. Preluat la 28 aprilie 2013.
  10. ↑ Musk's Space Talk Wows Crowd at South by Southwest  (11 martie 2013). Arhivat din original pe 13 martie 2013. Preluat la 28 aprilie 2013.
  11. ↑ Zborul final al Grasshopper v1.0 stabilește un nou record . gizmag (14 octombrie 2013). Consultat la 3 aprilie 2014. Arhivat din original la 15 octombrie 2013.
  12. ↑ Spacex [sic ]Poate încerca să „aterizeze/recupereze” prima etapă a acesteia următoarea lansare a Falcon 9 v1.1 în această vară (23 martie 2013). Arhivat din original pe 27 martie 2013. Preluat la 28 aprilie 2013.
  13. ↑ 1 2 3 [ http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20110922%20SpaceX%20Grasshopper%20Draft%20EA.Final.pdf Proiect de evaluare de mediu pentru eliberarea unui permis de operare experimental pentru SpaceX al vehiculului Grasshopper la locul de testare McGregor, Texas] (link nu este disponibil) . Administrația Federală a Aviației (2011). Arhivat din original pe 2 mai 2013. 
  14. ↑ Lindsey, Clark . Testele SpaceX Grasshopper urmăresc să urce rapid în altitudine  (17 septembrie 2012). Arhivat din original pe 28 septembrie 2014. Preluat la 28 aprilie 2013.
  15. ↑ Lindsey, Clark . [ http://newspacewatch.com/articles/spacex-grasshopper-vertical-takeoffvertical-landing-rocket-first-test.html Primul test al rachetei de decolare verticală/aterizare verticală SpaceX Grasshopper] (22 septembrie 2012). Arhivat din original pe 10 iunie 2020. Preluat la 28 aprilie 2013.
  16. ↑ Coppinger, Rod . Huge Mars Colony Eyed de către fondatorul SpaceX, Elon Musk  (23 noiembrie 2012). Arhivat din original pe 28 iunie 2013. Consultat la 28 aprilie 2013.  „’ ”.
  17. ↑ Lindsey, Clark . Elon Musk a prezentat un videoclip cu ultimul zbor Grasshopper la SXSW  (9 martie 2013). Arhivat din original pe 10 iunie 2020. Preluat la 28 aprilie 2013.
  18. ↑ 1 2 3 Lăcustă Hop cu două etaje 1/11/12 . SpaceX (5 noiembrie 2012). Preluat la 28 septembrie 2017. Arhivat din original la 12 noiembrie 2012.
  19. ↑ 1 2 3 Grasshopper sare din ce în ce mai sus (downlink) . Jurnalul NewSpace (24 decembrie 2012). Arhivat din original pe 2 mai 2013. 
  20. ↑ Lansări permise de FAA . Administrația Federală a Aviației (8 martie 2013). Consultat la 28 aprilie 2013. Arhivat din original pe 6 martie 2013.
  21. ↑ 1 2 Mai multe despre testul „Johnny Cash hover slam” al Grasshopper (link în jos) . Jurnalul NewSpace (9 martie 2013). Arhivat din original pe 2 mai 2013. 
  22. ↑ GRASSHOPPER FINALĂ CEL MAI ÎNalt salt de până acum (link indisponibil) (10 martie 2013). Arhivat din original pe 2 mai 2013. 
  23. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX Grasshopper atinge 250 de metri  (13 aprilie 2013). Arhivat din original pe 29 aprilie 2013. Preluat la 28 aprilie 2013.
  24. ↑ Twitter-ul lui Elon Musk (22 aprilie 2013). Consultat la 28 aprilie 2013. Arhivat din original la 21 septembrie 2013.
  25. ↑ 1 2 3 Bergin, Chris Timp de testare pentru noul Falcon 9 v.1.1 al SpaceX (link în jos) . NASASpaceFlight (neafiliat la NASA) (14 iunie 2013). Consultat la 15 iunie 2013. Arhivat din original la 10 iulie 2013. 
  26. ↑ Grasshopper completează zborul de jumătate de milă în ultimul test (link indisponibil) . SpaceX. Consultat la 3 aprilie 2014. Arhivat din original pe 9 iunie 2015. 
  27. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX se deplasează rapid către prima etapă de zbor înapoi  (28 martie 2013). Arhivat din original pe 16 aprilie 2013. Preluat la 28 aprilie 2013.
  28. ↑ Messier, Doug . Note despre conferința de presă Dragon Post-Mission  (28 martie 2013). Arhivat din original pe 31 mai 2013. Recuperat la 28 aprilie 2013.  « Î. Ce este strategia de recuperare cu booster? Mosc: Testul inițial de recuperare va fi o aterizare pe apă. Prima etapă continuă în arc balistic și execută o ardere de reducere a vitezei înainte de a intra în atmosferă pentru a reduce impactul. Imediat înainte de stropire, motorul va aprinde din nou. Subliniază că nu ne așteptăm la succes în primele încercări. Sperăm că anul viitor, cu mai multă experiență și date, ar trebui să putem întoarce prima etapă la locul de lansare și să facem o aterizare cu propulsie pe uscat folosind picioare. Î. Există un zbor identificat pentru întoarcerea la locul de lansare al propulsorului? Musk: Nu. Probabil va fi la mijlocul anului viitor. ".

Link -uri