Græshoppe (raket)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 2. august 2019; checks kræver 7 redigeringer .

Grasshopper ( eng.  Grasshopper , bogstaveligt "grasshopper") er en vertikal start- og lodret landingsraket , en flyvende stand [1] , bygget til at udvikle og teste de teknologier, der kræves af SpaceX for at skabe genanvendelige raketsystemer [ 2] . Oprettelsen af ​​Grasshopper-apparatet blev annonceret i 2011 [3] , og allerede i 2012 begyndte test af start og landing i lav højde og hastighed.

Grasshopper er et element i et genanvendeligt transportsystem-testprogram, der inkluderer lav højde, lavhastighedstest på SpaceX Test Site i Texas , såvel som højhøjde- og højhastighedstest med variabel hastighed under afslutningen af ​​kommercielle flyveprogrammer til launch vehicle. Falcon 9 siden midten af ​​2013. Grasshopper blev testet af SpaceX for at udvikle Falcon 9 og Falcon Heavy genanvendelige raketter , som ville kræve en lodret landing af det første trin med næsten tomme tanke ved brug af motorerne.

Historie

Græshoppen blev første gang offentliggjort i tredje kvartal af 2011 , da journalister første gang skrev om den efter at have gennemgået de amerikanske myndigheders regler om rumopsendelser [1] .

Kort efter bekræftede SpaceX eksistensen af ​​et udviklingsprogram for et sådant køretøj og planlagde at begynde testflyvninger i 2012 [3] [4] .

Grasshopper begyndte flyvetestning i september 2012 med et kort 3-sekunders hop på virksomhedens teststed i Texas [5] , efterfulgt af et andet 8-sekunders spring i november samme år, mens den klatrede på standpladsen i en højde af ca. omkring 5,4 meter fra jorden, den tredje flyvning blev udført i december 2012 med et resultat på 29 sekunder og en højde på 40 meter [6] . I februar 2012 annoncerede SpaceX, at de planlagde adskillige VTOL- og VTOL-testflyvninger i løbet af dette år og håbede at bryde den supersoniske barriere i fjerde kvartal. [2] . SpaceX har ikke frigivet andre detaljer om sine Grasshopper-lanceringsplaner, men CEO Elon Musk har bekræftet, at en del af højhøjdetesten kunne finde sted ved White Sands missilrækkevidde i New Mexico [7] . I juni 2012 annoncerede SpaceX, at det havde til hensigt at udføre sin første testflyvning "i de næste par måneder" [4] . Opdaterede billeder af raketten på teststedet dukkede op i en nyhedsartikel den 11. september 2012 [8] , og flyvetestprogrammet begyndte den 21. september 2012 [5] .

Siden oktober 2012 har SpaceX diskuteret udviklingen af ​​et anden generation Grasshopper transportsystem, som ville have lettere støtteben, folde siderne af raketten ned og et andet motorrum, næsten 50 % større end første generation Grasshopper [9] .

Flyveprogrammet er lukket.

Beskrivelse

Grasshopper v1.0

Da Grasshopper-beskrivelsen først dukkede op i september 2011 , bestod raketten af ​​en Falcon 9 første trins tank , en Merlin-1D-motor, fire landingsben i stål og en støttestruktur, yderligere tryktanke fastgjort til støttestrukturen, hele strukturen var 32 meter høj [1] . Billeder indsendt i september 2012 viste et mere komplekst landingssystem med en tank og raketmotor som beskrevet ovenfor.

Grasshopper kan lande på Jorden med en helikopters præcision [10] .

Den 7. oktober 2013 foretog Grasshopper v1.0 sin ottende og sidste flyvning og nåede en højde på 744 meter [11] .

Grasshopper v1.1

I oktober 2012 annoncerede SpaceX en anden version af Grasshopper, som vil have tilbagelænede landingsben og vil blive bygget på den længere Falcon v1.1 platform [9] . Fra marts 2013 vil v1.1 Grasshoper bestå af en Falcon 9 v.1.1 første-trins tank, som har været brugt i Texas kvalifikationstests på SpaceX Rocket Development and Test Facility i flere måneder. Den bruges som den næste græshoppe med landingsben tilpasset til flyvning [12] . Testflyvninger blev kun udført ved White Sands missilrækkevidde i New Mexico.

Testflyvningsprogram

Flyveprøver vil omfatte subsoniske og supersoniske flyvninger.

Ud fra oplysninger offentliggjort i 2011 kan det konkluderes, at subsoniske testflyvninger vil blive udført på SpaceX McCregor-teststedet i Texas i tre trin, i en maksimal flyvehøjde på 200 til 3500 meter, i 45 til 160 sekunder (fra 0,75 til 2,7). min.). Som forventet vil testene vare op til tre år, FAA -initiativet tillader op til 70 suborbitale opsendelser om året [1] [13] . SpaceX byggede en semi- buet opsendelsesfacilitet til at ledsage testflyvningsprogrammet [4] . I september 2012 annoncerede SpaceX , at de bad FAA om tilladelse til at øge højden på nogle af deres første testflyvninger [14] .

Supersoniske flyvetests kunne begynde så tidligt som i slutningen af ​​2012 på White Sands eller McGregor teststedet i Texas, men selskabet gav ingen detaljer [2] [5] .

Den første testflyvning, kaldet "Short Jump" af journalisten Clark Lindsey, fandt sted: 21. september 2012 [15] . Springet på løfterakettens halvtomme etape var 1,8 m højt og varede 3 sekunder [5] .

"Vi ser frem til næste år," sagde CEO Elon Musk i november 2012:

I løbet af de næste par måneder vil vi gradvist øge højden og hastigheden, jeg tror, ​​at denne vej ikke bliver jævn, vi vil være meget heldige, hvis det lykkes os at undgå uheld. Vertikal landing er et ekstremt vigtigt gennembrud - ekstrem, hurtig genbrug [16] .

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] I løbet af de næste par måneder vil vi gradvist øge højden og hastigheden, jeg tror nok der vil være nogle kratere undervejs; vi vil være meget heldige, hvis der ikke er kratere. Lodret landing er et ekstremt vigtigt gennembrud - ekstrem, hurtig genanvendelighed.

Så i marts 2013 sagde Musk, at SpaceX håbede at opnå hypersonisk hastighed inden udgangen af ​​2013 [17] .

Teststadier

SpaceX har identificeret flere testfaser [13] .

Trin 1 : Formålet med trin 1 er at teste græshoppens overordnede evne til at fuldføre en genanvendelig (VTVL) mission. I løbet af fase 1 vil Grasshopper starte og stige op til 70 meter over jordoverfladen, derefter reducere trækkraften og falde, og lander tilbage på puden cirka 45 sekunder efter liftoff.

Etape 2 : Raketten vil blive lastet med lidt mindre drivmiddel og en anden trykprofil vil blive brugt, og den maksimale højde vil blive øget til 200 meter, stadig under FAA klasse E luftrum. Varigheden af ​​flyvningen under fase 2 er igen cirka 45 sekunder.

Fase 3 : Formålet med fase 3 er at teste Grasshoppers evne til at gennemføre en mission multiple mission (VTVL) i store højder og høje op- og nedstigningshastigheder. For at opnå dette vil den maksimale missionshøjde gradvist blive øget fra 200 meter til 3500 meter. Højdesekvensen for hele testen [13] ville være 365 meter, 760 meter, 5000 fod, 1500 meter og 3500 meter. Den maksimale varighed af testflyvningen vil være cirka 160 sekunder.

Testflyvninger

Scene Test # datoen Højde Varighed Bemærk
en en 21-09-2012 [5] 1,8 m [5] 3 sek. [5]
en 2 2012-11-01 [18] 5,4 m [18] 8 sek. [atten]
en 3 2012-12-17 [19] 40 m [19] 29 s. [19] Første flyvning med cowboy dummy
en fire 2013-03-07 [20] 80 m [21] 34 s. [21] Drivkraft-til-vægt-forholdet under landing oversteg én [22]
2 5 2013-04-17 [23] 250 m [23] 61 s. Flyvningen blev udført under hård vind [24]
6 2013-06-14 [25] 325 m. [25] 68 s. [25]
7 2013-08-13 250 m 60 sek. For første gang gennemførte raketten en manøvre med et sideskift på 100 m i 250 m højde, hvorefter den sank tilbage til midten af ​​banen.
otte 2013-10-07 744 m 79 s. [26] Sidste flyvning Grasshopper v1.0.

Flyveprøver over vand

I marts 2013 annoncerede SpaceX , at begyndende med den første flyvning af den udvidede version af Falcon 9 løfteraket eller den samlede sjette flyvning af Falcon 9, som var planlagt til juni 2013, ville hver første etape være udstyret med kontrolleret nedstigningsudstyr . SpaceX har oplevet motorens omvendte drivkraft over vand og "vil fortsætte med at udføre sådanne test, indtil den kan vende tilbage til opsendelsesstedet og lande med strøm. Virksomheden forventer flere fejl, før den lærer at gøre det rigtigt” [27] .

I en flyvning, der fandt sted i forsommeren 2013, efter separationsfasen, gav det første booster-trin en impuls til at bremse, og derefter en anden impuls, før den nåede vandet. Når alle overfladetests er afsluttet, vil de første etaper flyve tilbage til opsendelsesstedet og udføre motordrevne landinger, muligvis allerede i midten af ​​2014 [27] . Overfladetestning vil finde sted i både Stillehavet og Atlanterhavet , syd for Vandenberg Air Force Base og øst for Cape Canaveral.

SpaceX forventer ikke en vellykket genopretning af den første fase i de første par testlanceringer [28] .

2015

På sit femte forsøg lykkedes det SpaceX at lande den første fase af en Falcon 9 løfteraket lodret på en flydende platform i havet. Før det nåede virksomheden kun at lande den på land. Enheden leverede Dragon-fragtmodulet til den internationale rumstation, opsendelsen fandt sted fra kosmodromen ved Cape Canaveral kl. 23:43 Kyiv-tid den 8. april.

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 Mohney, Doug . SpaceX planlægger at teste genanvendelig suborbital VTVL raket i Texas  (26. september 2011). Arkiveret fra originalen den 4. august 2016. Hentet 28. april 2013.
  2. ↑ 1 2 3 Simberg, Rand . Elon Musk om SpaceX's genanvendelige raketplaner  (8. februar 2012). Arkiveret fra originalen den 6. oktober 2014. Hentet 28. april 2013.
  3. ↑ 12 Lindsey , Clark . Grasshopper news  (12. oktober 2011). Arkiveret fra originalen den 18. november 2011.
  4. ↑ 1 2 3 Genanvendelig raketprototype næsten klar til første oprykning  (9. juli 2012). Arkiveret fra originalen den 2. maj 2013. Hentet 28. april 2013.  “ SpaceX har bygget et halvt hektar stort betonopsendelsesanlæg i McGregor, og Grasshopper-raketten står allerede på puden, udstyret med fire insektlignende sølvlandingsben. ".
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Clark, Stephen . SpaceX's genanvendelige rakettestbed tager det første hop , Spaceflightnow (24. september 2012). Arkiveret 9. maj 2019. Hentet 28. april 2013.
  6. ↑ Boyle, Alan . SpaceX affyrer sin Grasshopper-raket på 12 etager højt hop i Texas  (24. december 2012). Arkiveret fra originalen den 3. marts 2016. Hentet 28. april 2013.
  7. ↑ Genanvendelig raketprototype, næsten klar til første løft (downlink) . spaceflightnow.com (2012). Arkiveret fra originalen den 2. maj 2013. 
  8. ↑ Lindsey, Clark . Steve Jurvetson besøger SpaceX Grasshopper  (11. september 2012). Arkiveret fra originalen den 2. april 2015. Hentet 28. april 2013.
  9. ↑ 1 2 En 2. generations Grasshopper + En ny video af første hop  (2. oktober 2012). Arkiveret 15. marts 2020. Hentet 28. april 2013.
  10. ↑ Musk's Space Talk forbløffer folkemængden ved South by Southwest  (11. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 13. marts 2013. Hentet 28. april 2013.
  11. ↑ Final flight of Grasshopper v1.0 sætter ny rekord . gizmag (14. oktober 2013). Hentet 3. april 2014. Arkiveret fra originalen 15. oktober 2013.
  12. ↑ Spacex [sic ]Kan prøve at "lande/gendanne" den første fase af den næste Falcon 9 v1.1-lancering denne sommer (23. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 27. marts 2013. Hentet 28. april 2013.
  13. ↑ 1 2 3 [ http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20110922%20SpaceX%20Grasshopper%20Draft%20EA.Final.pdf Udkast til miljøvurdering for udstedelse af en rumeksperimentel driftstilladelse af Grasshopper Vehicle på McGregor Test Site, Texas] (link ikke tilgængeligt) . Federal Aviation Administration (2011). Arkiveret fra originalen den 2. maj 2013. 
  14. ↑ Lindsey, Clark . SpaceX Grasshopper-test sigter mod hurtigt at bevæge sig op i højden  (17. september 2012). Arkiveret fra originalen den 28. september 2014. Hentet 28. april 2013.
  15. ↑ Lindsey, Clark . [ http://newspacewatch.com/articles/spacex-grasshopper-vertical-takeoffvertical-landing-rocket-first-test.html SpaceX Grasshopper lodret start/lodret landingsraket første test] (22. september 2012). Arkiveret fra originalen den 10. juni 2020. Hentet 28. april 2013.
  16. ↑ Coppinger, Rod . Kæmpe Mars Colony Eyed af SpaceX-grundlægger Elon Musk  (23. november 2012). Arkiveret fra originalen den 28. juni 2013. Hentet 28. april 2013.  "' ".
  17. ↑ Lindsey, Clark . Elon Musk debuterede video af seneste Grasshopper-flyvning på SXSW  (9. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 10. juni 2020. Hentet 28. april 2013.
  18. ↑ 1 2 3 Græshoppe To-Etagers Hop 11/1/12 . SpaceX (5. november 2012). Hentet 28. september 2017. Arkiveret fra originalen 12. november 2012.
  19. ↑ 1 2 3 Græshoppe hopper stadig højere (downlink) . NewSpace Journal (24. december 2012). Arkiveret fra originalen den 2. maj 2013. 
  20. ↑ FAA tilladte lanceringer . Federal Aviation Administration (8. marts 2013). Hentet 28. april 2013. Arkiveret fra originalen 6. marts 2013.
  21. ↑ 1 2 Mere om Grasshoppers "Johnny Cash hover slam"-test (downlink) . NewSpace Journal (9. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 2. maj 2013. 
  22. ↑ GRASSHOPPER UDFØRER HØJESTE SPRING TIL DATUM (linket er ikke tilgængeligt) (10. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 2. maj 2013. 
  23. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX Grasshopper når 250 meter  (13. april 2013). Arkiveret fra originalen den 29. april 2013. Hentet 28. april 2013.
  24. ↑ Elon Musks twitter (22. april 2013). Hentet 28. april 2013. Arkiveret fra originalen 21. september 2013.
  25. ↑ 1 2 3 Bergin, Chris Testtider for SpaceX's nye Falcon 9 v.1.1 (downlink) . NASASpaceFlight (ikke tilknyttet NASA) (14. juni 2013). Hentet 15. juni 2013. Arkiveret fra originalen 10. juli 2013. 
  26. ↑ Grasshopper fuldfører Half-Mile-flyvning i sidste test (link utilgængeligt) . SpaceX. Hentet 3. april 2014. Arkiveret fra originalen 9. juni 2015. 
  27. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX bevæger sig hurtigt mod fly-back første fase  (28. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 16. april 2013. Hentet 28. april 2013.
  28. ↑ Messier, Doug . Dragon Post-Mission pressekonferencenotater  (28. marts 2013). Arkiveret fra originalen den 31. maj 2013. Hentet 28. april 2013.  « Q. Hvad er strategi for booster-gendannelse? Musk: Indledende restitutionstest vil være en vandlanding. Første trin fortsæt i ballistisk bue og udfør en hastighedsreduktionsforbrænding, før den kommer ind i atmosfæren for at mindske stødet. Lige før splashdown, tænder motoren igen. Understreger, at vi ikke forventer succes i de første mange forsøg. Forhåbentlig vil vi næste år med mere erfaring og data være i stand til at returnere den første etape til opsendelsesstedet og lave en fremdriftslanding på land ved hjælp af ben. Q. Er der identificeret en flyvning til tilbagevenden til startstedet for boosteren? Musk: Nej. Bliver nok i midten af ​​næste år. ".

Links