ليست واحدة فالكون - مختلفة بشكل أساسي قابلة لإعادة الاستخدام ESA و ULA المشاريع

أثارت المراحل الأولى من SpaceX القابلة لإعادة الاستخدام من مركبة الإطلاق Falcon زيادة الاهتمام بالصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام. وإذا كانت شركة LinkSpace الصينية ، على سبيل المثال ، توضح عمليات تقديم نظام مماثل مع الهبوط على المحركات على دعامات قابلة للطي ، فإن المصممين الآخرين يقدمون أنظمة على مبادئ مختلفة ، باستخدام الأجنحة أو المصيد الهوائي. تمكنت بعض المشاريع بالفعل من الإغلاق ، ولكن هناك أيضًا مشروعات جديدة تم الإعلان عنها.


معيد تقنية Adeline

Adeline ليس أكثر

في عام 2015 ، ظهرت أخبار عن قيام Airbus Defense and Space بتطوير وحدة Adline قابلة لإعادة الاستخدام ، وهي وحدة مجنحة مزودة بمحرك صاروخي من المرحلة الأولى ، بالإضافة إلى محركات ومراوح هوائية للهبوط على المدرج. بشكل أوضح ، يتم توضيح المفهوم بواسطة فيديو لم يعد متاحًا على القناة الرسمية ، ولكن تم حفظه من قبل المستخدمين العاديين.


تتميز فكرة توفير ذيل الصاروخ فقط بمزاياه - المحركات وأجهزة إلكترونيات الطيران ومقصورة الذيل ، وفقًا لمطوري Adeline ، تمثل 80٪ من تكلفة الخطوة ، وإن توفيرها أبسط بكثير من خطوة كبيرة في مجملها. يتم أيضًا توفير الوقود ، وليس هناك أي زيادة في الحمل عند حدوث خطوة عند الهبوط على المحركات. لكن ، بالطبع ، كل شيء له ثمن - المكسب في الاقتصاد في استهلاك الوقود سوف يتأثر جزئياً بالخسائر في الكتلة الإضافية من الأجنحة.

تم عرض الجزء الخلفي من Adeline للاستخدام في Ariane 6 ، رغم أنه من الناحية النظرية ، يمكن تعديله لشركات النقل الأخرى. عندما تم الإعلان عن المشروع رسميًا ، اتضح أن العمل مستمر منذ عام 2010 ، وقد تم بالفعل إجراء اختبار ناجح للنماذج واسعة النطاق. بعد الإعلان الصاخب ، لم يكن هناك وفرة من الأخبار حول المشروع - أولوية Airbus Defense and Space هي مركبة الإطلاق الجديدة Ariane 6. وفي عام 2018 ، ظهرت معلومات تفيد بأن المشروع لم يثير الاهتمام لأسباب مالية.

الصقر ، ولكن ليس الصقر

أعلن المركز الألماني للطيران والفضاء ، وهو جزء من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، في 20 مارس من هذا العام ، بدء العمل بشأن مفهوم مرحلة الصواريخ الصاروخية ، التي سيتم اكتشافها وسحبها بواسطة طائرة حاملة. أطلق على المشروع اسم FALCon (رحلة تشكيل لمظاهرة التقاط المرحلة الأولى من برنامج In-Air Launcher ، "الرحلة قيد الإنشاء لإظهار التقاط المرحلة الأولى من شركة النقل") ، باستثناء سجل الرسائل ، الذي يتزامن مع اسم مركبة إطلاق Falcon SpaceX. بسبب تزامن الأسماء ، كان على مدير المشروع مارتن سيبيل أن يوضح أن المهندسين كانوا مستوحين من غوص الصقور من أجل الاستيلاء على الضحية ، وليس صاروخ سبيس إكس.


سير العمل FALCon ، التوضيح DLR

ينطوي الهبوط في مرحلة الصواريخ على المحركات على عيب خطير - يجب فصل المرحلة عندما لا يزال هناك الكثير من الوقود المتبقي ، والذي يتم إنفاقه على الهبوط. الأسوأ من ذلك ، بسبب تأثير Overt ، فإن هذا الوقود هو الأكثر قيمة لتسريع الحمولة الصافية. في حالة FALCon ، سيسمح لك نزول التخطيط بإنفاق كل الوقود من الخزانات - ستسحب طائرة القطر المرحلة قبل الهبوط. ولكن ، بالطبع ، فإن هذا المكسب ، مثل Adeline ، سوف تؤكله زيادة كتلة الخطوة بسبب الأجنحة المضافة.

سيكون عنصرًا مهمًا في النظام هو تصميم الخطوة وسحبها. يذكر المهندسون تصميم مخروط الرصيف / السحب الموجه.


تسترشد حوض / مخروط السحب

لا يمكن التحكم في مخروط طائرات التزود بالوقود المألوفة بالنسبة لنا - الطيارون من طائرات التزود بالوقود أنفسهم قبض عليهم عن طريق المناورة مع سياراتهم. هذه ليست مسألة سريعة وصعبة ، لذلك ، للتخطيط على مراحل مع إيقاف تشغيل المحركات ، يجب على المخروط المتحكم فيه تسهيل المهمة بشكل كبير. ولكن إلى جانب ذلك ، فإن التحسينات على طائرات القطر ليست مطلوبة تقريبًا ، وبهذه الصفة سيكون من الممكن استخدام طائرات الركاب العادية ، علاوة على ذلك ، تلك المستخدمة لتوفير المزيد من التكاليف.

عمل FALCon في البداية ، وكما في حالة Adeline ، سيتم إجراء الاختبارات الأولى بطائرات مجنحة بدون طيار ، وليس بصواريخ. حتى الآن ، تم تخصيص 2.6 مليون يورو للمشروع ، وهذا ليس كثيرًا ، لكنه كافٍ للتجارب الأولى. شروط المشروع طويلة جدًا - يجب الوصول إلى صلاحية النظام في منطقة 2028 من أجل استخدامها في خطوة الجيل التالي ، والتي قد تظهر في منطقة 2035.

مظلات مختلفة من ULA

تؤدي مرحلة Falcon 9 للهبوط ما يصل إلى ثلاثة بدء تشغيل للمحرك - حرق ارتجاعي ، حيث تأخذ المرحلة المرحلة نحو منطقة الهبوط ، وحرق الدخول ، ومرحلة الكبح حتى لا ترتفع درجة حرارتها ، وإدراج الهبوط النهائي. الثلاثة يستهلكون الوقود الثمين ، وعلى الرغم من حقيقة أن المظلات لا تستطيع توفير هبوط دقيق ، فإنها تزن أقل من إمدادات الوقود اللازمة لهذه المناورات. سيتم تطبيق فكرة استخدام المظلات واعتراض المروحية بواسطة مزود خدمة الإطلاق ULA في مركبة الإطلاق Vulcan الخاصة به. سيتعين إسقاط مقصورة الذيل في المرحلة الأولى ، وفتح المظلة الأسرع من الصوت للكبح في طبقات كثيفة من الغلاف الجوي ، وإسقاطها ، وفتح جناح المظلة الموجهة ، والتقاطها بواسطة طائرة هليكوبتر ، وتسليمها إلى الأرض ، واختبارها وإعادة استخدامها.


مخطط ULA

في الفيديو:


يعود آخر الأخبار عن المشروع إلى بداية أغسطس 2018 ، عندما تلقت ULA 1.9 مليون دولار من وكالة ناسا لإظهار تكنولوجيا التقاط الهواء لجسم عاد من المدار.

بروميثيوس وكاليستو

يشارك المركز الوطني الفرنسي لأبحاث الفضاء (CNES) أيضًا في تجارب إعادة الاستخدام. إن Callisto عبارة عن عرض تقني لمرحلة قابلة لإعادة الاستخدام دون مداري مع هبوط صاروخي ، يشبه GrassXper من SpaceX ، ولكنه يختلف في محرك الأكسجين والهيدروجين.


إطار عرض CNES

في المستقبل ، يمكن لمركبة الإطلاق الكاملة أن تنبثق من هذا ، ولكن ليس في القريب العاجل - أولوية CNES هي الأولى لتقليل تكلفة مركبات الإطلاق المطورة ، ومن ثم مراحل العودة. لقد كانت المقاربة قوية للغاية ، وأذكر أن Musk عرضت أولاً منافسة للصقر القابل للتصرف ، وبدأت في تلقي الطلبات ، وعندها فقط بدأت في تحويلها إلى صاروخ قابل لإعادة الاستخدام.

مجال آخر من عمل CNES هو محرك بروميثيوس الميثان. باستخدام تقنيات جديدة ، بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ستجعلها أرخص بعشرة أضعاف من المحرك الرئيسي بلوك Ariane 5. (المرحلة الثانية) ، وإذا سارت الأمور على ما يرام ، فسيتم استخدام المحرك في تعديل Ariane 6 الجديد أو صاروخ ESA التالي.


محرك بروميثيوس ، صورة CNES

استنتاج

لا يمكن الترحيب بالتجارب على مختلف صواريخ قابلة لإعادة الاستخدام إلا من خلال عبارة الإمبراطور الصيني تشين شيهوانغ (التي أعاد استخدامها ماو تسي تونغ بعد ذلك): "دع مائة زهرة تزهر ، دع مئات المدارس تتنافس". كل حل تقني له إيجابيات وسلبيات ، ودع الممارسة تظهر الخيار الأفضل.