El éxito de New Shepard: medios reutilizables y turismo suborbital
La semana pasada tuvo lugar un evento verdaderamente histórico: Blue Origin, liderado por Jeff Bezos, realizó el primer aterrizaje suave exitoso de la primera etapa del cohete. Es curioso que Bezos haya superado este éxito no solo con Elon Musk, cuyos intentos de aterrizar el primer paso en la barcaza ya fallaron dos veces, sino también con Richard Branson con su avión suborbital SpaceShipTwo, que se estrelló en el otoño de 2014 y aún no ha vuelto a volar. Blue Origin no persigue relaciones públicas, por lo que es más interesante observar qué tecnologías tiene y qué nos puede complacer en el futuro cercano.Primero exitoso
El 23 de noviembre, se llevó a cabo una prueba de lanzamiento no tripulado del complejo New Shepard, un vehículo de lanzamiento de una etapa y una nave espacial para el turismo espacial suborbital. La cápsula alcanzó una altura de 100,5 km y aterrizó con éxito en paracaídas. Por primera vez, un cohete propulsor aterrizó con éxito en los motores:El éxito no llegó de inmediato: durante el primer lanzamiento de prueba el 29 de abril de 2015, se alcanzó una altitud de 93,5 km, pero el cohete se estrelló debido a la pérdida de presión en el sistema hidráulico.Motor súbito
Si profundizas un poco más, la principal sorpresa de New Shepard será el motor. De hecho, la puesta en marcha en 2015 logró crear un motor de acelerador reiniciable BE-3 en un par de "hidrógeno-oxígeno" con un empuje de 1 a 50 toneladas. El motor no apareció de inmediato: los ingenieros entrenaron en gatos y desarrollaron los motores BE-1 y BE-2 con peróxido de hidrógeno, pero el resultado sigue siendo impresionante.
Prueba del motor BE-3 en un banco Lacapacidad de reiniciar y acelerar en un amplio rango significa que este motor será muy útil en las etapas superiores de los cohetes espaciales. Y el uso de un par de combustible de hidrógeno-oxígeno con un impulso específico máximo significa que BE-3 será muy efectivo en este papel. Sí, el hecho de que se utiliza un circuito abierto con una transición de fase, significa que el impulso específico estará por debajo del máximo posible de 450 segundos (el valor exacto del impulso específico BE-3 no se ha publicado en código abierto), pero los motores de circuito abierto son más simples y baratos, lo cual es importante para una compañía espacial privada.Teóricamente, sobre la base de la primera etapa de New Shepard, ahora es posible crear un vehículo de lanzamiento ligero que lanzaría varios cientos de kilogramos en órbita baja. Pero los planes de Blue Origin son más audaces: el motor BE-4 se está desarrollando actualmente con un par de combustible de metano y oxígeno con un empuje de 250 toneladas. Con dicho motor, será posible crear un vehículo de lanzamiento de clase media con una capacidad de carga en la región de 8 toneladas en órbita terrestre baja. Se supone que la primera etapa de este cohete también será reutilizable.Comparación con máscara
Aterrizaje casi exitoso de la primera etapa de Falcon 9. Por desgracia, "casi" no se considera ...Hubo material en Geektimes que afirmó que era incorrecto comparar New Shepard y Falcon 9, diciendo que lo que Bezos había logrado, Mask ya lo había hecho en Grasshopper . No estoy de acuerdo. Sí, el New Shepard es más pequeño, más corto y más ligero que la primera etapa del Falcon 9 y no pone la carga útil en órbita. Pero ambos pasos regresan de un vuelo suborbital y hacen un aterrizaje exacto en un área limitada, y Grasshopper era un banco de pruebas que no reiniciaba el motor y no se elevaba por encima de un kilómetro. Si hablamos de la complejidad de la tarea, nadie obligó a Musk a experimentar con el aterrizaje del cohete portador inmediatamente de la clase media, especialmente desde que comenzó con el cohete ligero Falcon 1.Además, ambos misiles deberían probar en la práctica los beneficios económicos (o la falta de ellos) de los vehículos de lanzamiento reutilizables, por lo tanto, su comparación, a pesar de la diferencia en las tareas, es correcta. Conocimiento de experiencias negativas.de la humanidad con el transbordador espacial me ha hecho escéptico de los vehículos de lanzamiento reutilizables. Pero ahora que tenemos dos vehículos de lanzamiento potencialmente reutilizables, especialmente en diferentes clases, mirar su prueba de tiempo es muy interesante. Le recuerdo que podemos descubrir la eficiencia económica (o la falta de ella) de los misiles reutilizables años después del inicio de su operación en serie, que ni SpaceX ni Blue Origin han logrado hasta ahora. Pero estamos presenciando un experimento interesante: el Falcon 9 es un cohete de clase media, y el cohete geofísico (suborbital) New Shepard nos permite ver la posibilidad de escalabilidad de un circuito reutilizable. Puede resultar que la complejidad y el costo del servicio de un sistema reutilizable se desplome con la disminución del tamaño,y en este caso, New Shepard tiene la mejor oportunidad de tener éxito económico.Comparación con Branson
Comparando el éxito de Blue Origin con SpaceX, el hecho de que Bezos se convirtiera en un competidor muy peligroso en el campo del turismo espacial suborbital, donde en años anteriores todos hablaban de Richard Branson con la nave SpaceShipTwo, era invisible. Y el éxito de Blue Origin mostró claramente que en varios aspectos el diseño de New Shepard es mejor.Primero, Blue Origin puede experimentar una nueva etapa seis meses después del accidente del vehículo de lanzamiento. Después del accidente de SpaceShipTwo, la segunda instancia de vuelo, construida desde 2012, todavía no vuela. Las pruebas de vuelo SpaceShipTwo no se han completado: el vehículo suborbital aún no ha subido a 100 km y los problemas del motor que se han detectado aún pueden no resolverse. El nuevo Shepard ya superó a SpaceShipTwo en preparación.En segundo lugar, New Shepard es más seguro que SpaceShipTwo. En 2012, se probó un sistema de rescate de emergencia que, junto con el sistema de aterrizaje estándar, garantiza el rescate de los pasajeros en todas las etapas del vuelo:En SpaceShipTwo, no hay sistemas de rescate que puedan ayudar a los pasajeros con la destrucción del dispositivo, como lo demostró claramente la catástrofe de 2014. Si el vuelo a New Shepard se llevará a cabo en trajes de gran altitud que pueden proteger contra la despresurización, entonces la seguridad del vuelo alcanzará el nivel que en las Uniones. Pero ahora, si tuviera cien mil dólares adicionales y un deseo de hacer un vuelo suborbital, definitivamente elegiría New Shepard.Conclusión
Existe cierta ironía del destino en el hecho de que una compañía que no persigue particularmente las relaciones públicas ha logrado desarrollar un diseño muy prometedor y, de hecho, ha pasado por alto a dos compañías que no dejan noticias. El lema de Blue Origin "paso a paso, sin piedad" se realiza sorprendentemente.Source: https://habr.com/ru/post/es387351/
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