Gräshoppa (raket)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 2 augusti 2019; kontroller kräver 7 redigeringar .

Grasshopper ( eng.  Grasshopper , bokstavligen "gräshoppa") är en raket för vertikal start och landning , ett flygande stativ [1] , byggt för att utveckla och testa de teknologier som SpaceX kräver för att skapa återanvändbara raketsystem [2] . Skapandet av Grasshopper-apparaten tillkännagavs 2011 [3] , och redan 2012 började tester av start och landning på låg höjd och hastighet.

Grasshopper är en del av ett återanvändbart testprogram för transportsystem som inkluderar tester på låg höjd och låg hastighet på SpaceX Test Site i Texas , såväl som höghöjds- och höghastighetstester med variabel hastighet under slutförandet av kommersiella program för lanseringsfordon. Falcon 9 sedan mitten av 2013. Grasshopper testades av SpaceX för att utveckla Falcon 9 och Falcon Heavy återanvändbara raketer , vilket skulle kräva en vertikal landning av det första steget med nästan tomma tankar som använder motorerna.

Historik

Gräshoppan tillkännagavs för första gången offentligt under tredje kvartalet 2011 , när journalister först skrev om den efter att ha granskat amerikanska myndigheters regler om rymduppskjutningar [1] .

Kort därefter bekräftade SpaceX existensen av ett utvecklingsprogram för ett sådant fordon, och planerade att påbörja testflygningar 2012 [3] [4] .

Grasshopper började flygtesta i september 2012 med ett kort hopp på 3 sekunder vid företagets testplats i Texas [5] , följt av ett andra 8-sekunders hopp i november samma år, samtidigt som den klättrade på stativet i en höjd av cirka 5,4 meter från marken genomfördes den tredje flygningen i december 2012 med ett resultat på 29 sekunder och en höjd av 40 meter [6] . I februari 2012 meddelade SpaceX att de planerade flera VTOL- och VTOL-testflygningar under detta år och hoppades kunna bryta överljudsbarriären under fjärde kvartalet. [2] . SpaceX har inte släppt några andra detaljer om sina Grasshopper-uppskjutningsplaner, men VD Elon Musk har bekräftat att en del av testerna på hög höjd kan ske vid White Sands-missilområdet i New Mexico [7] . I juni 2012 meddelade SpaceX att de hade för avsikt att utföra sin första testflygning "inom de närmaste månaderna" [4] . Uppdaterade bilder av raketen på testplatsen dök upp i en nyhetsartikel den 11 september 2012 [8] , och flygtestprogrammet började den 21 september 2012 [5] .

Sedan oktober 2012 har SpaceX diskuterat utvecklingen av ett andra generationens Grasshopper transportsystem, som skulle ha lättare stödben, fälla ner sidorna av raketen och ett annat motorrum, nästan 50 % större än första generationens Grasshopper [9] .

Flygprogrammet är stängt.

Beskrivning

Grasshopper v1.0

När Grasshopper-beskrivningen först dök upp i september 2011 , bestod raketen av en Falcon 9 förstastegstank , en Merlin-1D-motor, fyra landningsben av stål och en stödstruktur, ytterligare trycktankar fästa vid stödstrukturen, hela strukturen var 32 meter hög [1] . Foton som skickades in i september 2012 visade ett mer komplext landningssystem, med en tank och raketmotor enligt beskrivningen ovan.

Gräshoppan kan landa på jorden med precisionen av en helikopter [10] .

Den 7 oktober 2013 gjorde Grasshopper v1.0 sin åttonde och sista flygning och nådde en höjd av 744 meter [11] .

Grasshopper v1.1

I oktober 2012 tillkännagav SpaceX en andra version av Grasshopper, som kommer att ha fällbara landningsben och kommer att byggas på den längre Falcon v1.1-plattformen [9] . Från och med mars 2013 kommer v1.1 Grasshoper att bestå av en Falcon 9 v.1.1 förstastegstank, som har använts i Texas kvalificeringstester vid SpaceX Rocket Development and Test Facility i flera månader. Den används som nästa gräshoppa med landningsben anpassade för flygning [12] . Testflygningar genomfördes endast vid White Sands-missilområdet i New Mexico.

Testflygprogram

Flygtester kommer att omfatta subsoniska och överljudsflygningar.

Av information publicerad 2011 kan man dra slutsatsen att subsoniska testflygningar kommer att utföras på SpaceX McCregors testplats i Texas i tre steg, på en maximal flyghöjd av 200 till 3500 meter, under 45 till 160 sekunder (från 0,75 till 2,7). min.). Som väntat kommer testerna att pågå i upp till tre år, FAA- initiativet tillåter upp till 70 suborbitala uppskjutningar per år [1] [13] . SpaceX byggde en halvbågformad uppskjutningsanläggning för att följa med testflygprogrammet [4] . I september 2012 meddelade SpaceX att de bad FAA om tillåtelse att öka höjden på några av sina första testflygningar [14] .

Överljudsflygtester kunde börja så tidigt som i slutet av 2012 på White Sands eller McGregors testplats i Texas, men företaget lämnade inga detaljer [2] [5] .

Den första testflygningen, kallad "Short Jump" av journalisten Clark Lindsey, ägde rum: 21 september 2012 [15] . Hoppet på den halvtomma etappen av bärraketen var 1,8 m högt och varade i 3 sekunder [5] .

"Ser fram emot nästa år," sa VD Elon Musk i november 2012:

Under de närmaste månaderna kommer vi successivt att öka höjden och hastigheten, jag tror att den här vägen inte kommer att vara jämn, vi kommer att ha mycket tur om vi lyckas undvika missöden. Vertikal landning är ett extremt viktigt genombrott - extrem, snabb återanvändning [16] .

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Under de närmaste månaderna kommer vi gradvis att öka höjden och hastigheten, jag tror att det förmodligen kommer att finnas några kratrar längs vägen; vi kommer att ha mycket tur om det inte finns några kratrar. Vertikal landning är ett extremt viktigt genombrott - extrem, snabb återanvändbarhet.

Sedan i mars 2013 sa Musk att SpaceX hoppades uppnå hypersonisk hastighet före slutet av 2013 [17] .

Steg av testning

SpaceX har identifierat flera testfaser [13] .

Steg 1 : Syftet med steg 1 är att testa gräshoppans övergripande förmåga att slutföra ett återanvändbart (VTVL) uppdrag. Under fas 1 kommer Grasshopper att starta och stiga upp till 70 meter över marknivån, sedan minska dragkraften och sjunka, och landa tillbaka på plattan cirka 45 sekunder efter lyftet.

Steg 2 : Raketen kommer att laddas med något mindre drivmedel och en annan dragkraftsprofil kommer att användas, och den maximala höjden kommer att ökas till 200 meter, fortfarande under FAA klass E luftrum. Flygningens varaktighet under fas 2 är återigen cirka 45 sekunder.

Fas 3 : Syftet med fas 3 är att testa Grasshoppers förmåga att slutföra ett uppdrag med flera uppdrag (VTVL) på höga höjder och höga upp- och nedstigningshastigheter. För att uppnå detta kommer den maximala uppdragshöjden att gradvis ökas från 200 meter till 3500 meter. Höjdsekvensen för hela testet [13] skulle vara 365 meter, 760 meter, 5000 fot, 1500 meter och 3500 meter. Den maximala varaktigheten av testflygningen kommer att vara cirka 160 sekunder.

Testflyg

Skede Test # datumet Höjd Varaktighet Notera
ett ett 2012-09-21 [5] 1,8 m [5] 3 s. [5]
ett 2 2012-11-01 [18] 5,4 m [18] 8 s. [arton]
ett 3 2012-12-17 [19] 40 m [19] 29 sid. [19] Första flygningen med cowboydocka
ett fyra 2013-03-07 [20] 80 m [21] 34 sid. [21] Förhållandet mellan dragkraft och vikt under landning översteg ett [22]
2 5 2013-04-17 [23] 250 m [23] 61 sid. Flygningen genomfördes under stark vind [24]
6 2013-06-14 [25] 325 m. [25] 68 sid. [25]
7 2013-08-13 250 m 60 s. För första gången genomförde raketen en manöver med en sidoförskjutning på 100 m på 250 m höjd, varefter den sjönk tillbaka till mitten av banan.
åtta 2013-10-07 744 m 79 sid. [26] Senaste flight Grasshopper v1.0.

Flygtester över vatten

I mars 2013 meddelade SpaceX att från och med den första flygningen av den utökade versionen av Falcon 9 -raketen eller den totalt sjätte flygningen av Falcon 9, som planerades till juni 2013, skulle varje första etapp utrustas med kontrollerad nedstigningsutrustning . SpaceX har upplevt motorns omvänd dragkraft ovan vatten och "kommer att fortsätta att göra sådana tester tills den kan återvända till uppskjutningsplatsen och landa med kraft. Företaget förväntar sig flera misslyckanden innan det lär sig att göra det rätt” [27] .

I en flygning som ägde rum på försommaren 2013, efter separationssteget, gav det första boostersteget en impuls att sakta ner, och sedan en andra impuls innan den nådde vattnet. När alla yttester är klara kommer de första etapperna att flyga tillbaka till uppskjutningsplatsen och utföra motorlandningar, möjligen så tidigt som i mitten av 2014 [27] . Yttestning kommer att äga rum i både Stilla havet och Atlanten , söder om Vandenberg Air Force Base och öster om Cape Canaveral.

SpaceX förväntar sig inte en framgångsrik återhämtning av det första steget under de första testlanserna [28] .

2015

På sitt femte försök lyckades SpaceX att vertikalt landa den första etappen av en Falcon 9 bärraket på en flytande plattform i havet. Innan dess lyckades företaget landa den bara på land. Enheten levererade Dragon-lastmodulen till den internationella rymdstationen, uppskjutningen ägde rum från kosmodromen vid Cape Canaveral klockan 23:43 Kiev-tid den 8 april.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Mohney, Doug . SpaceX planerar att testa återanvändbar Suborbital VTVL-raket i Texas  (26 september 2011). Arkiverad från originalet den 4 augusti 2016. Hämtad 28 april 2013.
  2. ↑ 1 2 3 Simberg, Rand . Elon Musk om SpaceX:s återanvändbara raketplaner  (8 februari 2012). Arkiverad från originalet den 6 oktober 2014. Hämtad 28 april 2013.
  3. ↑ 12 Lindsey , Clark . Grasshopper news  (12 oktober 2011). Arkiverad från originalet den 18 november 2011.
  4. ↑ 1 2 3 Återanvändbar raketprototyp nästan redo för första lyft  (9 juli 2012). Arkiverad från originalet den 2 maj 2013. Hämtad 28 april 2013.  “ SpaceX har byggt en anläggning på ett halvt hektar stort betonguppskjutningsställe i McGregor, och Grasshopper-raketen står redan på plattan, utrustad med fyra insektsliknande landningsben i silver. ".
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Clark, Stephen . SpaceX:s återanvändbara rakettestbädd tar första hoppet , Spaceflightnow (24 september 2012). Arkiverad 9 maj 2019. Hämtad 28 april 2013.
  6. ↑ Boyle, Alan . SpaceX skjuter upp sin Grasshopper-raket på 12 våningar högt hopp i Texas  (24 december 2012). Arkiverad från originalet den 3 mars 2016. Hämtad 28 april 2013.
  7. ↑ Återanvändbar raketprototyp nästan redo för första lyft (nedlänk) . spaceflightnow.com (2012). Arkiverad från originalet den 2 maj 2013. 
  8. ↑ Lindsey, Clark . Steve Jurvetson besöker SpaceX Grasshopper  (11 september 2012). Arkiverad från originalet den 2 april 2015. Hämtad 28 april 2013.
  9. ↑ 1 2 En 2:a generationens Grasshopper + En ny video från första hoppet  (2 oktober 2012). Arkiverad 15 mars 2020. Hämtad 28 april 2013.
  10. ↑ Musk's Space Talk förvånar folkmassan i South by Southwest  (11 mars 2013). Arkiverad från originalet den 13 mars 2013. Hämtad 28 april 2013.
  11. ↑ Final flight of Grasshopper v1.0 sätter nytt rekord . gizmag (14 oktober 2013). Hämtad 3 april 2014. Arkiverad från originalet 15 oktober 2013.
  12. ↑ Spacex [sic ]Får försöka "landa / återhämta" den första etappen av nästa lansering av Falcon 9 v1.1 i sommar (23 mars 2013). Arkiverad från originalet den 27 mars 2013. Hämtad 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 Utkast till miljöbedömning för utfärdande av ett rymdexperimentellt drifttillstånd av Grasshopper Vehicle på McGregor Test Site, Texas] (länk ej tillgänglig) . Federal Aviation Administration (2011). Arkiverad från originalet den 2 maj 2013. 
  14. ↑ Lindsey, Clark . SpaceX Grasshopper-tester syftar till att snabbt flytta upp i höjd  (17 september 2012). Arkiverad från originalet den 28 september 2014. Hämtad 28 april 2013.
  15. ↑ Lindsey, Clark . [ http://newspacewatch.com/articles/spacex-grasshopper-vertical-takeoffvertical-landing-rocket-first-test.html SpaceX Grasshopper vertikal start/vertikal landningsraket första test] (22 september 2012). Arkiverad från originalet den 10 juni 2020. Hämtad 28 april 2013.
  16. ↑ Coppinger, Rod . Enorma Mars Colony Eyed av SpaceX-grundaren Elon Musk  (23 november 2012). Arkiverad från originalet den 28 juni 2013. Hämtad 28 april 2013.  "' ".
  17. ↑ Lindsey, Clark . Elon Musk debuterade video av senaste Grasshopper-flygningen på SXSW  (9 mars 2013). Arkiverad från originalet den 10 juni 2020. Hämtad 28 april 2013.
  18. ↑ 1 2 3 Grasshopper Two-Story Hop 11/1/12 . SpaceX (5 november 2012). Hämtad 28 september 2017. Arkiverad från originalet 12 november 2012.
  19. ↑ 1 2 3 Gräshoppan hoppar allt högre (nedlänk) . NewSpace Journal (24 december 2012). Arkiverad från originalet den 2 maj 2013. 
  20. ↑ FAA tillåtna lanseringar . Federal Aviation Administration (8 mars 2013). Hämtad 28 april 2013. Arkiverad från originalet 6 mars 2013.
  21. ↑ 1 2 Mer om Grasshoppers "Johnny Cash hover slam"-test (nedlänk) . NewSpace Journal (9 mars 2013). Arkiverad från originalet den 2 maj 2013. 
  22. ↑ GRASSHOPPER GÖR HÖGSTA SPRÅK TILL DATUM (länk ej tillgänglig) (10 mars 2013). Arkiverad från originalet den 2 maj 2013. 
  23. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX Grasshopper når 250 meter  (13 april 2013). Arkiverad från originalet den 29 april 2013. Hämtad 28 april 2013.
  24. ↑ Elon Musks twitter (22 april 2013). Hämtad 28 april 2013. Arkiverad från originalet 21 september 2013.
  25. ↑ 1 2 3 Bergin, Chris Testtider för SpaceX:s nya Falcon 9 v.1.1 (nedlänk) . NASASpaceFlight (ej ansluten till NASA) (14 juni 2013). Hämtad 15 juni 2013. Arkiverad från originalet 10 juli 2013. 
  26. ↑ Grasshopper fullbordar Half-Mile Flight in Last Test (länk ej tillgänglig) . SpaceX. Hämtad 3 april 2014. Arkiverad från originalet 9 juni 2015. 
  27. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX rör sig snabbt mot fly-back första etappen  (28 mars 2013). Arkiverad från originalet den 16 april 2013. Hämtad 28 april 2013.
  28. ↑ Messier, Doug . Dragon Post-Mission Press Conference Notes  (28 mars 2013). Arkiverad från originalet den 31 maj 2013. Hämtad 28 april 2013.  « F. Vad är strategi för booster-återhämtning? Musk: Inledande återhämtningstest kommer att vara en vattenlandning. Första steget fortsätt i ballistisk båge och utför en hastighetsminskning innan den går in i atmosfären för att minska stöten. Precis innan splashdown tänds motorn igen. Understryker att vi inte förväntar oss framgång under de första försöken. Förhoppningsvis nästa år med mer erfarenhet och data bör vi kunna återvända den första etappen till lanseringsplatsen och göra en framdrivningslandning på land med hjälp av ben. F. Finns det ett flyg identifierat för återgång till startplatsen för boostern? Musk: Nej. Blir nog i mitten av nästa år. ".

Länkar