Русская Википедия:Grasshopper (ракета)
Грассхоппер (Шаблон:Lang-en, Шаблон:Букв) — ракета вертикального взлета и вертикальной посадки, летающий стенд[1], построенный с целью разработки и тестирования технологий, необходимых SpaceX для создания многоразовых ракетных систем[2]. О создании аппарата «Грассхоппер» было объявлено в 2011 году[3], а уже в 2012 году начались испытания взлета и посадки на малой высоте и скорости.
«Грассхоппер» является одним из элементов тестовой программы многоразовой транспортной системы, которая включает в себя испытания на малой высоте и низкой скорости на полигоне SpaceX в штате Техас, а также высотные и высокоскоростные испытания с регулируемой скоростью спуска во время завершения коммерческих программ полета ракет-носителей Falcon 9 начиная с середины 2013 года. Grasshopper тестировался компанией SpaceX с целью развития многоразовых ракет Falcon 9 и Falcon Heavy, которым потребуется вертикальная посадка первой ступени с почти пустыми баками, используя двигатели.
История
О «Грассхоппер» впервые публично было объявлено в третьем квартале 2011 года, когда журналисты впервые написали о нём после анализа нормативных документов правительства США о космических запусках[1].
Вскоре после этого, SpaceX подтвердила существование программы развития такого транспортного средства, и планировала начать тестовые полеты в 2012 году[3][4].
«Грассхоппер» начал лётные испытания в сентябре 2012 года с краткого 3-секундного прыжка на полигоне компании в Техасе[5], за ним последовал второй 8-секундный прыжок в ноябре того же года, при этом он взял на стенде высоту около 5,4 метра от земли, третий полет был выполнен в декабре 2012 года с результатом 29 секунд и высотой 40 метров[6]. В феврале 2012 года SpaceX объявила, что они планировали несколько вертикальных взлетов и вертикальных посадок во время испытательных полетов в течение этого года и надеялись преодолеть сверхзвуковой барьер в четвёртом квартале.[2]. SpaceX не раскрывает других подробностей о планах запуска «Грассхоппер», но генеральный директор Элон Маск подтвердил, что часть высотных испытаний может пройти на ракетном полигоне White Sands в Нью-Мексико[7]. В июне 2012 SpaceX объявила, что намерена выполнить первый испытательный полет «в ближайшие пару месяцев»[4]. Обновленные фотографии ракеты на тестовом полигоне появились в новостной статье 11 сентября 2012 года[8], а тестовая программа полетов началась 21 сентября 2012 года[5].
Начиная с октября 2012 SpaceX обсуждала развитие второго поколения транспортной системы «Грассхоппер», которая бы имела облегченные опорные ноги, складывающиеся по бокам ракеты и другой отсек двигателя, почти на 50 % больше чем в первом поколении «Грассхоппер»[9].
Программа летных закрыта.
Описание
Grasshopper v1.0
Когда описание «Грассхоппер» впервые появилось в сентябре 2011 года, ракета состояла из бака первой ступени Falcon 9, одного двигателя Merlin-1D, четырёх стальных посадочных ног и опорной конструкции, дополнительные баки давления крепились к опорной конструкции, вся эта конструкции была высотой 32 метра[1]. Фотографии представленные в сентябре 2012 года показали более сложную посадочную систему, с баком и ракетным двигателем, как описано выше.
Grasshopper может садиться на Землю с точностью вертолёта[10].
7 октября 2013 года Grasshopper v1.0 совершил восьмой и последний полёт, достигнув высоты 744 метра[11].
Grasshopper v1.1
В октябре 2012 года SpaceX объявило о второй версии «Грассхоппер», которая будет иметь откидывающиеся посадочные ноги и будет построена на базе более длинной платформы Falcon v1.1[9]. По состоянию на март 2013 года v1.1 Grasshoper будет состоять из бака первой ступени ракеты Falcon 9 v.1.1, именно он использовался в квалификационных испытаниях в Техасе в рамках SpaceX Rocket Development and Test Facility в течение нескольких месяцев. Он использован в качестве следующего Grasshopper c посадочными ногами приспособленными для полета[12]. Тестовые полеты проводились только на ракетном полигоне White Sands в Нью-Мексико.
Программа испытательных полётов
Лётные испытания будут включать дозвуковые и сверхзвуковые полёты.
Из опубликованной в 2011 году информации можно сделать вывод, что дозвуковые испытательные полёты будут выполняться на полигоне SpaceX McCregor в штате Техас в три этапа, при максимальной высоте полета от 200 до 3500 метров, в течение от 45 до 160 секунд (от 0,75 до 2,7 мин.). Как ожидается, испытания продлятся до трёх лет, инициатива FAA позволяет выполнять до 70 суборбитальных пусков в год[1][13]. Компанией SpaceX был построен пусковой комплекс в форме полуарки для сопровождения программы испытательных полётов[4]. В сентябре 2012 года SpaceX объявила, что они просили у FAA разрешения на увеличение высоты некоторых из первых тестовых полётов[14].
Сверхзвуковые лётные испытания могли начаться уже в конце 2012 года на полигоне White Sands или McGregor в Техасе, но никаких подробностей компания не предоставила[2][5].
Первый испытательный полёт, названный журналистом Кларком Линдси «Короткий прыжок», произошёл: 21 сентября 2012 года[15]. Прыжок полупустой ступени ракеты-носителя был высотой 1,8 м и продлился 3 секунды[5].
«С нетерпением ждем следующего года», заявил генеральный директор Элон Маск в ноябре 2012 года: Шаблон:Начало цитаты В течение ближайших нескольких месяцев, мы будем постепенно увеличивать высоту и скорость, думаю, что этот путь не будет гладким, нам сильно повезёт, если получится избежать неудач. Вертикальная посадка является чрезвычайно важным прорывом — экстремальное, быстрое повторное использование[16]. Шаблон:Oq Шаблон:Конец цитаты Тогда в марте 2013 Маск говорил, что в SpaceX надеются достичь гиперзвуковой скорости до конца 2013 года[17].
Этапы испытаний
SpaceX определило несколько этапов испытаний[13].
Этап 1: Цель этапа 1 является проверка общей способности «Грассхоппер» на выполнение многоразовой (VTVL) миссии. Во время фазы 1, Grasshopper будет запущен и поднимется до 70 метров над уровнем земли, а затем уменьшит тягу и спустится, приземляясь обратно на площадку примерно через 45 секунд после старта.
Этап 2: В ракету будет загружено немного меньше топлива, и будет использован другой профиль тяги, а максимальная высота будет увеличена до 200 метров, все ещё ниже класса E воздушного пространства (по FAA). Длительность полёта во время фазы 2 снова примерно 45 секунд.
Этап 3: Целью фазы 3 является проверка способности «Грассхоппер», выполнить многоразовую миссию (VTVL) на больших высотах и больших скоростях подъёма и спуска. Чтобы добиться этого, максимальная высота миссии будет постепенно увеличена с 200 метров до 3500 метров. Последовательность высот всего испытания[13] была бы 365 метров, 760 метров, 5000 футов, 1500 метров и 3500 метров. Максимальная продолжительность тестового полета будет составлять приблизительно 160 секунд.
Тестовые полеты
| Этап | Тест # | Дата | Высота | Длительность | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 2012-09-21[5] | 1,8 м.[5] | 3 с.[5] | |
| 1 | 2 | 2012-11-01[18] | 5,4 м.[18] | 8 с.[18] | |
| 1 | 3 | 2012-12-17[19] | 40 м.[19] | 29 с.[19] | Первый полет с манекеном ковбоя |
| 1 | 4 | 2013-03-07[20] | 80 м.[21] | 34 с.[21] | Соотношение тяги к весу при посадке превысило единицу[22] |
| 2 | 5 | 2013-04-17[23] | 250 м.[23] | 61 с. Шаблон:Нет АИ | Полет выполнялся во время сильного ветра[24] |
| 6 | 2013-06-14[25] | 325 м.[25] | 68 с.[25] | ||
| 7 | 2013-08-13 | 250 м | 60 с. | Ракета впервые осуществила манёвр со смещением в сторону на 100 м на высоте 250 м, после чего опустилась обратно в центр взлётной площадки | |
| 8 | 2013-10-07 | 744 м | 79 с.[26] | Последний полет Grasshopper v1.0. |
Летные испытания над водой
В марте 2013 года SpaceX объявила, что, начиная с первого полета удлиненной версии ракеты-носителя Falcon 9 или общего шестого полёта Falcon 9, которая планировалась на июнь 2013 года, каждая первая ступень будет оснащена оборудованием для управляемого спуска. SpaceX испытала обратный импульс двигателем над водой и «будет продолжать делать такие тесты, пока не сможет возвращать на место запуска и приземлять с помощью двигателя. Компания ожидает нескольких неудач прежде чем научится делать это правильно»[27].
В полёте, который состоялся ранним летом 2013, после стадии разделения первая разгонная ступень сделала импульс, чтобы замедлиться, а затем второй импульс перед тем как достигнет воды. Когда все надводные тесты завершатся, первые ступени будут лететь обратно к месту старта и выполнять посадку при помощи двигателя, возможно, уже в середине 2014 года[27]. Надводные тесты будут происходить как в Тихом, так и в Атлантическом океанах, к югу от базы ВВС Ванденберг и к востоку от мыса Канаверал.
SpaceX не ожидает успешного восстановления первой ступени в первые несколько тестовых запусков[28].
С пятой попытки SpaceX удалось совершить вертикальную посадку первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 на плавучую платформу в океане. До этого у компании получалось приземлить её только на суше. Аппарат доставлял грузовой модуль Dragon к Международной космической станции, запуск состоялся с космодрома на мысе Канаверал в 23:43 по киевскому времени 8 апреля.
См. также
- Falcon (ракеты)
- Delta Clipper DC-XA — проект ракеты с вертикальным взлетом и посадкой компании McDonnell Douglas.
- Goddard и New Shepard — проекты ракет с вертикальным взлетом и посадкой компании Blue Origin.
Примечания
Ссылки
- Видео 1-го запуска Шаблон:Wayback, 21 сентября 2012
- Видео 2-го запуска Шаблон:Wayback, 1 ноября 2012
- Видео 3-го запуска Шаблон:Wayback, 17 декабря 2012
- Видео 4-го запуска Шаблон:Wayback, 8 марта 2013
- Видео 5-го запуска, H=250м Шаблон:Wayback, 17 апреля 2013
- Видео 6-го запуска, H=325м Шаблон:Wayback, 14 июня 2013
- Видео 7-го запуска, H=250м L=100м Шаблон:Wayback, 13 августа 2013
- Видео 8-го запуска, H=744м Шаблон:Wayback, 7 октября 2013
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Шаблон:Cite news
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Шаблон:Cite news
- ↑ 3,0 3,1 Шаблон:Cite news
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Шаблон:Cite news
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ 9,0 9,1 Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ 13,0 13,1 13,2 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ 18,0 18,1 18,2 Шаблон:Cite web
- ↑ 19,0 19,1 19,2 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 21,0 21,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 23,0 23,1 Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 25,0 25,1 25,2 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 27,0 27,1 Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
