První krok k indickému raketoplánu

Jeho mise má trvat pouze deset minut, ale i přesto je pro druhou nejlidnatější zemi světa velmi důležitá. Dnes, tedy v pondělí 23. května má dojít k prvnímu testovacímu letu prvního indického vesmírného plavidla, které je vybaveno křídly. Jedná se o první krok na dlouhé cestě, na jejímž konci by Indie mohla mít znovupoužitelný kosmický prostředek, který kombinuje funkci raketového motoru a motoru, který využívá kyslíku v atmosféře. Tento první krok spočívá ve vyslání testovacího exempláře na suborbitální dráhu.

Při tomto skoku se budou měřit statistiky chování při hypersonickém letu (nad Mach 5). Ke startu se nepoužije žádná extra sofistikovaná raketa, ale pouze devítitunový motor na tuhá paliva. Ten udělí testovacímu exempláři hypersonickou rychlost, ve které absolvuje vstup do atmosféry – tady se ověří, zda byl navržený tvar dostatečně aerodynamicky stabilní. Tato data budou klíčová pro příští zkoušky, které už mají obsahovat i automatické přistání na ranveji.

Stavba RLV-TD

Stavba RLV-TD
Zdroj: spaceflight101.com/

Testovací projekt je nazvaný RLV-TD (Reusable Launch Vehicle Technology Demonstration) a jeho cílem je vyvinout velké množství systémů, které jsou nezbytné pro vlastní let, ovladatelnost v hypersonických rychlostech, autonomní přistávání, ale i pro využívání vzduchu pro zásobování motoru kyslíkem. Nejvyšší metou celého programu je ověření a validace technologií, které povedou k vývoji plně znovupoužitelného dvoustupňového systému, který by kombinoval systém raketových motorů a tzv. scramjetů.

Konstrukční prvky RLV-TD

Konstrukční prvky RLV-TD
Zdroj: spaceflight101.com

K realizaci takového stroje ale povede ještě dlouhá cesta. Indická kosmická agentura ISRO přišla s tímto nápadem už před více než desetiletím a netajila se tím, že od chvíle, kdy bude program schválen, tak do dvou let dojde k prvnímu startu. Jelikož jsou ale v kosmonautice odklady naprosto běžné, nikoho asi nepřekvapí, že i když projekt dostal v roce 2012 zelenou, první zkouška přichází až nyní. Celý program totiž čelil mnoha zdržením a technickým komplikacím.

Nyní ale stojíme před testovacím letem, který má označení HEX. Jde o první ze série minimálně čtyř zkoušek, které povedou k vývoji znovupoužitelného dvoustupňového nosiče. Při druhé zkoušce bude jiný testovací exemplář shozený z letadla, aby provedl zkušební automatické přistání na ranveji. Třetím krokem má být Return Flight Experiment, který zkombinuje první dvě zkoušky – testovací exemplář odstartuje velkou rychlostí, vstoupí do atmosféry a sám přistane. Čtvrtý test počítá s ověřením náporového motoru scramjet, který by testovací raketoplán urychlil na hypersonickou rychlost a sám se následně vrátil na základnu.

Startovní konfigurace pro aktuální zkoušku

Startovní konfigurace pro aktuální zkoušku
Zdroj: spaceflight101.com

Šest a půl metru dlouhý testovací exemplář pro první zkoušku nemůžeme považovat za prototyp, spíše za zmenšeninu finálního stroje, která má sloužit k osahání technologií. Díky svému tvaru může někomu evokovat amerického bratříčka označovaného jako X-37B. RLV-TD váží 1750 kilogramů a disponuje klasickým delta křídlem a dvojicí zadních pohyblivých ocasních ploch. O tepelnou ochranu před namáháním při vstupu do atmosféry se stará okolo 600 dlaždic tepelné ochrany, které pokrývají břicho stroje. Čumák testovacího exempláře pak pokrývá ochranná struktura z uhlíkových vláken, která odolá teplotám až 1200°C.

Letový profil RLV-TD

Letový profil RLV-TD
Zdroj: spaceflight101.com

Ke startu by mělo dojít dnes okolo šesté hodiny ráno našeho času – v době, kdy většina čtenářů prochází očima tyto řádky už tedy k testu došlo – na konci článku najdete informaci o výsledku zkoušky. Startovat se bude ze základny Šríharikota (zvaná též Satish Dhawan Space Center), která leží na východním pobřeží Indie. Ke startu se použije H9, motor na tuhá paliva o váze 9200 kilogramů. Ten bude hořet po dobu 70 sekund – díky průměrnému tahu 32,5 tuny by měla sestava dosáhnout šestinásobku rychlosti zvuku, přičemž k vyhoření dojde ve výšce 32 – 35 kilometrů.

K oddělení RLV-TD od H9 dojde ve výšce 49 kilometrů, přičemž testovací stroj vystoupá do výšky 70 kilometrů, ve které zahájí kritickou fázi návratu. Zhruba 110 sekund po startu aktivuje RLV-TD svůj manévrovací systém trysek RCS a také ocasní plochy, takzvané elevony. Právě tyto systémy se budou starat o manévrování stroje a udržování jeho správné orientace.

Očekávané křivky sledovaných veličin. Odshora dolů - Rychlost (Mach), výška, úhel náběhu, dynamický tlak

Očekávané křivky sledovaných veličin. Odshora dolů – Rychlost (Mach), výška, úhel náběhu, dynamický tlak
Zdroj: spaceflight101.com/

Celý testovací exemplář je prošpikován senzory teploty a tlaku, kterým bude okřídlený RLV-TD vystaven při návratu do atmosféry. Data se budou posílat do pozemního střediska pomocí dvojice antén. Po překonání výšky 40 kilometrů se aktivuje kormidlo, které zajistí manévrování v závěrečné fázi zkoušky. Zatímco stroj bude během 2,5 minuty zpomalovat na trojnásobek rychlosti zvuku, skloní svůj nos níže k obzoru, aby simuloval přechod do přistávací fáze i sérii manévrů s tím spojených.

Při rychlosti Mach 2,5 se aktivují i senzory protékajícího vzduchu v přední části stroje, které pomohou zpřesnit data o navigaci. V této chvíli už bude RLV-TD manévrovat s pomocí elevonů i kormidla a zamíří do předem vybrané oblasti, čímž prokáže, že by dokázal letět do lokality, kde se nachází ranvej. Zhruba 500 kilometrů od pobřeží RLV-TD zakončí svou misi pádem do oceánu asi 10 minut po startu. Nedá se očekávat, že by ze stroje po nárazu na hladinu něco zbylo a záchrana je proto velmi nepravděpodobná. Data se ale budou odesílat v reálném čase, takže by nemělo dojít ke ztrátě informací.

Při tomto prvním kroku se ověřují ty nejzákladnější konstrukční prvky celého stroje – od tvaru konstrukce až po použitý tepelně izolační materiál. Hodně důležitý bude i výkon manévrovacího systému pro nadzvukový let. Sami indičtí inženýři hovoří o tomto experimentu jako o prvních dětských krůčcích, protože k finálnímu produktu ještě chybí minimálně deset, ale spíše patnáct let. Operační verze má být až pětkrát větší, než aktuálně testovaný kus a měl by poskytnout levné cesty do vesmíru – sami Indové hovoří o zlevnění startů o jeden celý řád.

Tvarovou podobnost RLV-TD s americkým X-37B jsme již zmínili, ale nesmíme zapomínat ani na to, že aktuální zkouška je z technologického hlediska velmi podobná tomu, co vloni předvedla evropská kosmická agentura se svým testovacím zařízením IXV – jen s tím rozdílem, že evropský stroj čelil mnohem vyšším rychlostem – jinak jsou jejich velikosti i hmotnosti téměř shodné.

AKTUALIZACE:
Start se podařil dnes v 7:00 našeho času a podle dostupných informací byl úspěšný. Pokud se časem objeví bližší informace, budeme o nich informovat v samostatném článku.

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2016/05/rlv-td.jpg
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2016/05/rlv-td-5.jpg
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2016/05/rlv-td-1.jpg
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2016/05/rlv-td-4.jpg
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2016/05/rlv-td-6.jpg

První krok k indickému raketoplánu, 2.4 out of 5 based on 32 ratings
Pin It
(Visited 2 823 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.4/5 (32 votes cast)
(Visited 2 823 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


33 komentářů ke článku “První krok k indickému raketoplánu”

  1. BohousB napsal:

    Dobrý večer, díky za pěkně zpracovaný článek.

    S chutí jsem si ho přečetl. Nevíte prosím, zda bude někde přímý přenos z dnešního ranního startu? Marně po tom pátrám. Pokud přímý přenos nebude, tak doufejme, že bude aspoň záznam.

  2. Vojta napsal:

    A pak, že jsou raketoplány neefektivní. Zrovna jsou ve fází vývoje až částečného operačního nasazení čtyři typy, pokud se nepletu a počítám X-37B, IXV a nákladní verzi DreamChaseru. Jen to nesmí být obluda velikosti dopravního letadla. Uvidíme, jak si povedou v konkurenci s motorickým přistáváním návratové kapsle. Jak je na tom vůbec Skylon respektive jeho motor Sabre? Dlouho jsem o něm neslyšel, Reaction Engines Limited poslední dobou moc novinek nevypouští.

    • gg napsal:

      Ale což o to, vymyslet se dá hromada věcí. Představte si třeba letoun startující horizontálně (třeba na kolejích?) s rozumnou vzletovou hmotností, který má náporové motory na křídlech a raketové motory vzadu, vzlétne do stratosféry, zamíří šikmo vzhůru, urychlí se na 3-4 km/s (větší separační rychlost, než má Falcon 9, srovnatelná s Atlasem V) a mimo atmosféru vyhodí z nákladového prostoru jednoduchý horní stupeň se samotným nákladem. Pak se zanoří zpět do atmosféry, zase zapne náporové motory a vrátí se zpátky na letiště.

      Tepená ochrana? Nemusí být extrémní, návrat z 3,5 km/s se dá zvládnout mnohem levněji. Náporové motory? Umíme, známe. Raketové motory? Stačí něco na způsob Merlinů. Horní stupeň? Ideálně něco na způsob horního stupně Falconu 1, a celý systém optimalizovaný na cenu (třeba samotlakovaný výtlačný systém s kyslíkem a metanem).

      No a teď ještě přesvědčte nějakou vládu, že chtějí dlohodobě ušetřit hromadu peněz… :-p

      • roman.hronza napsal:

        Normálně jsem se do toho „zamiloval“ 🙂

      • maro napsal:

        Na technologii hypersonických raket, či střel s náporovými motory se velice usilovně pracuje ve vojenské oblasti. Kdo by nechtěl střelu, která letí rychlostí 6 machů a která nese jen osminu nebo devítinu hmotnosti pohonných hmot proti běžné raketě, protože těžké okysličovadlo (přímo kyslík) si bere přímo z atmosféry? Jde jen o to to přesně uřídit při přeletu velkých vzdáleností.

        • maro napsal:

          … Scramjet …

        • gg napsal:

          Na mnou prezentovaný koncept nepotřebujete ani ten scramjet. Stačí náporový motor pro dosažení Mach 3 (umíme) a pak dosáhnout Mach 10-14 raketovým motorem (taky umíme, delta V je kolem 2,5 km/s). Kromě toho se pak neřeší žádný dvojrežimový provoz ani nic podobného – zde u náporového motoru stačí i slabší tah, chcete se jen dostat do patřičné výšky a rychlosti, u raketového motoru pak zase chcete tah větší k omezení gravitačních ztrát. Taky si všimněte, že ty raketové motory navíc můžou mít „výškové“ trysky, což zase omezuje potřebu extrémních tlaků v komoře pro obstojný výkon – motory budou levnější, nebo budou mít větší životnost, nebo oboje. Nemusejí odlepit letoun od zemského povrchu vertikálně.

        • maro napsal:

          gg: Z těch 2,5 km/s na 7,5 km/s je ještě pořád hrozně daleko a tedy raketa potřebuje mít ještě hodně paliva a okysličovadla na urychlení na orbitální rychlost.

        • gg napsal:

          Zaprvé to má být 3,5 km/s, ne 2,5 km/s (rozmyslete si!), zadruhé třeba Falcon 9 pracuje s menší separační rychlostí, a přitom stejně dosahuje poměru hmotnosti nákladu a druhého stupně kolem 0,17, takže bych zas až tak černě neviděl. Je možné, že ekonomické optimum bude mírně výše než na 3,5 km/s, ale o moc to asi nebude, jednak kvůli velké hmotnosti rozumného návratového okřídleného stupně, jednak kvůli limitům levné tepelné ochany. Ani jedno z toho totiž nebudete chtít překročit. Kromě toho palivo a okysličovadlo vyjdou skoro zadarmo, v porovnání s ostatními věcmi.

        • maro napsal:

          gg. Nejde o to, že palivo a okysličovadlo vyjdou skoro zadarmo. Jde o to, že se musí s sebou tahat a hlavně urychlovat. Proto je obrovský rozdíl, jestli je ho jen jedna osmina hmotnosti, nebo ne.

      • Amper napsal:

        Neni potreba, Darpa uz na identickem projektu pracuje pod nazvem XS-1. Pozadavek je 10 letu v 10 dnech a nosnost 1800kg na drahu na orbitu tj. druhy stupen. Vzhledem k tomu co se da v soucasnosti nacpat do cubesatu a tomu ze to plati Darpa je jista jen jedna vec – vysledek bude skoro jiste „zelenej“

        • gg napsal:

          „Identickém“…modulo mnohem menší velikost a absenci náporových motorů pro efektivnější provoz prvního stupně i menší zátěž raketových motorů?

    • Raton napsal:

      Reaction engines koncom roka 2015 zabezpecili financovanie dalsieho vyskumu, BAE systems investovali £20,6M, naproti ziskaniu 20% ucasti vo firme. K tomu UK prislubila grant vo vyske £60M. Podla poslednych updatov by chceli mat funkcny prototyp motora do konca dekady, lietajuci exemplar Skylon-u cca do 2025.

      Indicky raketoplan zatial testuje ovladanie a spravanie sa navrhnuteho konceptu, zatial bez motorov, „krmiacich“ otvorov pre zber kyslika pripadne motorov. Usudzujem z clanku a obrazkov vyssie. Mozno testuju motor oddelene. No z vyssie uvedeneho materialu (so zohladnenim 4 rokov od zaciatku projektu)to vyzera skor na prve letove skusky, testovanie materialov a podobne.

  3. Spytihněv napsal:

    Indie je země neuvěřitelných kontrastů.

  4. Jakub napsal:

    škoda že tu nejsou články o těch malých raketách

  5. roman.hronza napsal:

    Nemá někdo záběry toho, co zbylo po přistání? Podle videa mělo být docela měkké“ 😉

  6. Racek napsal:

    Jak Čína, tak i Indie byly po tisíciletí u špičky pokroku vědy. Po 400 stech letech temna jdou zas nahoru. Oběma fandím, jen se obávám, že problémy spojené s rostoucím počtem obyvatel postupně zardousí nadějné vyhlídky jejich rozvoje. Čína se pokuší už dlouho něco dělat, Indie ovšem již brzo překoná Čínské počty a moc v tom nedělá. No jo, ten ošklivej Malhus, že ano.

Zanechte komentář