BE-4 – velký motor pro velkou raketu

Společnost Blue Origin se pochlubila dvěma fotkami prvního kompletně dokončeného motoru BE-4. Tato pohonná jednotka na kapalný kyslík a zkapalněný zemní plyn stále bojuje o nasazení na prvním stupni nově vyvíjené raketě Vulcan, kterou chystá společnost United Launch Alliance. Kromě toho by měl BE-4 najít uplatnění na silném nosiči New Glenn, který připravuje sama Blue Origin. První dokončený exemplář BE-4 ale rozhodně neznamená, že by vývoj v tomto směru skončil. Právě naopak – Jeff Bezos – hlava Blue Origin – oznámil, že má v závěrečné fázi výroby i druhý a třetí exemplář.

První dokončený exemplář motoru BE-4

První dokončený exemplář motoru BE-4
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Motor BE-4 má mít nominální tah 2 400 kN – pro srovnání třeba motor Merlin 1D z raket Falcon 9 má tah 620 kN. Ve spalovací komoře by měl být tlak 13 400 kPa, což je zhruba polovina tlaku 26 000 kPa, který panuje ve spalovací komoře ruského motoru RD-180, který pohání první stupně raket Atlas V. Motor samotný je od začátku plánovaný tak, aby zvládal opakované používání. Blue Origin se netají tím, že by ráda dosáhla životního cyklu s 25 starty a přistáními. Motor tak dostal do vínku možnost restartování. Na prvním stupni rakety New Glenn má být sedm těchto motorů, přičemž první stupeň má přistávat podobně, jako to známe u SpaceX.

New Glenn má vzniknout hned ve dvou variantách – dvoustupňové a třístupňové. Průměr bude 7 metrů a na výšku má měřit 82 – 95 metrů – výška kolísá podle toho, zda jde o dvou-, nebo třístupňovou verzi. Druhý stupeň rakety New Glenn by měl také používat motor BE-4. Tentokrát zde ale najdeme pouze jediný motor. U třístupňové varianty bude doplněný ještě malý horní stupeň s jedním motorem BE-3, který se momentálně používá na suborbitálních New Shepardech.

Porovnání rakety New Glenn s ostatními nosiči.

Porovnání rakety New Glenn s ostatními nosiči.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Firma Blue Origin pracovala na motoru BE-4 od roku 2011 a nyní mohou přijít zkušební zážehy. Na první fotce tohoto článku vidíme, že se motor někam přesouvá. Firma Blue Origin sice neuvedla kam, ale dá se očekávat, že míří do západního Texasu, kde má společnost svou základnu, na které může provádět statické zážehy a odkud startoval i jejich suborbitální nosič New Shepard.

Starší snímek expanzní trysky motoru BE-4 ve srovnání s lidskou postavou.

Starší snímek expanzní trysky motoru BE-4 ve srovnání s lidskou postavou.
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Společnost ULA se zatím nerozhodla, zda na prvním stupni rakety Vulcan použije dva motory BE-4, nebo dva motory AR-1 od Aerojet Rocketdyne. Nástupce raket Atlas V má poprvé startovat v roce 2019 a podle dostupných informací se zdá, že by právě BE-4 měl být primárním kandidátem, zatímco AR-1 plní spíše roli zálohy.

Z technického hlediska je motor BE-4 řazen do kategorie „single-shaft oxygen-rich staged combustion“. To znamená, že jde o motor pracující s uzavřeným cyklem. Plyny, které se použijí k roztočení turbočerpadla, nejsou vyvedeny pryč, jako je tomu u otevřeného cyklu, který používají třeba motory Merlin. Právě naopak. Spaliny z turbočerpadla mají přebytek okysličovadla a jsou následně vedeny zpět ke spalovací komoře. Motor je díky tomu velmi efektivní a dokáže využít energetický potenciál veškerého paliva.

Když k tomu připočteme, že používá nový typ paliva, tedy LNG (Liquefied Natural Gas = zkapalněný zemní plyn), se kterým zatím není mnoho zkušeností, dojdeme k výsledku, že motor BE-4 představuje velmi zajímavý technologický výtvor, který nám v dalších letech může přinést mnoho zajímavých momentů. Podle tohoto Bezosova tweetu se navíc zdá, že firma už získala prvního zákazníka pro New Glenn. Vynesení družice si objednala zřejmě společnost Eutelsat.

Zdroje informací:
http://forum.kosmonautix.cz/
https://en.wikipedia.org/
https://twitter.com/
http://www.theverge.com/

Zdroje informací:
https://pbs.twimg.com/media/C6PVqvpWMAIDq4V?format=jpg&name=large
https://pbs.twimg.com/media/C6PUsspWYAAVu1Z?format=jpg&name=large
https://pbs.twimg.com/media/CsKBCT2WIAAFHSi.jpg:orig
https://pbs.twimg.com/media/CaOUsfsUMAAAqpY.jpg:orig

BE-4 - velký motor pro velkou raketu, 2.5 out of 5 based on 49 ratings
Pin It
(Visited 4 149 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: 2.5/5 (49 votes cast)
(Visited 4 149 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)


45 komentářů ke článku “BE-4 – velký motor pro velkou raketu”

  1. Zuzi napsal:

    Ty jo, tak to jsem zvědav jak se poperou s uzavřeným cyklem. Sice jedou na polovičním tlaku co RD-180, ale stejně to je obtížná disciplína.

    • Asdf napsal:

      Proč by se nepoprali s uzavřeným cyklem? Ten bude mít AR-1 i Raptor.

      • vedator napsal:

        Presne, cim skor sa s tym popasuju, tym skor vychytaju muchy a vylepsia tie motory! Z hladiska vyvoja jednoznacne dobry krok.

  2. Štěpán napsal:

    Trošičku me zde chybělo porovnání s raptorem a porovnání s BFR 🙂 ale jinak díky za velmi zajímavý článek

    • Dušan Majer napsal:

      Chtěl jsem srovnávat s něčím, co je známé. Ale pro představu – Raptor má tah ~ 3 285 kN a tlak ve spalovací komoře 30 MPa.

      • Yamanouchi napsal:

        Tak to jsem rád, že má Raptor lepší tah než BE-4. Konkurence je třeba, ale firma Blue Origin zatím nic nepředvedla kromě pár suborbitálních letů. Divím se, že do toho firma Eutelsat jde, když jde ještě o neprověřenou techniku.

        • vedator napsal:

          Raptor este neexistuje, BE-4 uz ano. FH je neovereny nosic a uz ma niekolkych potencialnych zakaznikov. Motory RD-180, RD-270, F-1 maju lepsi tah ako planovany Raptor 🙂 Nie tah je rozhodujuci ale cena a spolahlivost.

        • Asdf napsal:

          Raptor ještě neexistuje? Pokud vím, tak ho před víc než půl rokem testovali…

        • Samo napsal:

          Raptor už existuje síce len 1/3 prototyp pre možné budúce použitie na horný stupeň FH a F9. FH ako taký overený nieje ale samotné stupne sa líšia od stupňov na F9 len minimálne viz. úprava letného prvého stupňa.

        • 3,14ranha napsal:

          Jak píšete, tak konkurence je dobrá věc. Ale jak píše pan Samo – co se týče metalox motorů, tak je vepředu zrovna firma Blue
          origin (SpaceX zatím vyrobila jen zmenšený prototyp svého Raptoru)

  3. Rozměry trysky s ohledem na složení paliva a tlakování jsou nadhodnoceny, sníži se účinnost.

  4. Vladimír Podivínský napsal:

    Také jsem spíše čekal srovnání s raptorem
    Hezký Článek, děkuji

  5. Peter P napsal:

    Skutocne sa rysuje novy nocis. Pokial Blue Origin dokaze za par rokov uspesne postavit a otestovat nosic New Glenn a jeho prvy stupen sa vrati podobne ako Falcon9 u SpX a bude sa vracat opakova a bude to rentabilne, tak musime uznat ze to bude de facto koniec pre SLS.

    Nedokazem si predstavit, ze za desat rokov (co nie je v kozmonautike dlha doba) sa niekto bude prizerat ako sa prvy stupen 1.5 miliardoveho nosica SLS rozmlati o hladinu Atlantickeho oceana par minut po starte. Saturn 5 bol de facto prerobeny na Raketoplany, pretoze uz v tej dobe vedeli, ze znicit hardware za stovky milionov nie je cesta. NASA sa rozjodla vratit o 50-rokov spat. Ja chapem ze este pred par rokmi to davalo zmysel, pretoze tazky nosic je zaklad pre dalsie lety, lenze ked budu k dispozicii 2 nosice, ktore budu schopne opakovane lietat na obeznu drahu a vynasat mnohotonazne naklady za zlomok ceny tak SLS uz bude vhodny len do muzea. Tazko sa asi danovemu poplatnikovi bude argumentovat, ze 130t nakladu na LEO bude 10x drahsi, ako totozny naklad od komercnych spolocnosti.

    • Martin Gembec napsal:

      Až to bude opakovaně létat, bude mít tento komentář cenu. Nemyslím to zle, snad to tak nevyznělo, ale chci tím říct, že vidím před firmou BO ještě dlouhou cestu k tomu, kdy New Glenn poletí opakovaně. Problém je, aby taky měli peníze na vývoj a testy. Už u SpaceX vidíme, jak balancují na hraně, když se na půl roku zastaví lety, potom je každý start téměř životně důležitý. Tady ještě ani nezačali s testy. Takže SLS má cenu, pokud nebudeme koukat na peníze, protože konkurence bude tak za 5, spíše za deset let.

      • Peter P napsal:

        SpX balancuje na hrane. Uznavam, ze po prvej nehode musel Elon Musk odpredat cast akcii podniku (cca. 10%) za 1 miliardu USD, aby mohol pokracovat ale aj tak ma v spolocnosti najvacsi podiel. Pokial by SpX isla na kapitalove trhy, tak by dostala velke financie, ale Elon nechcel aby jeho spolocnost bola verejne obchodovatelna. Chcem tym povedat, ze financie na dalsi vyvoj by nebol problem obstarat, ale znamenalo by to stratu vplyvu. Preto sa rozhodol realizovat tzv testovanie a vyvoj za pochodu ked postupne zlepsuje technologiu. Je to riziko, ale zatial funguje.

        BlueOrigin ma de facto neomedzene mnozstvo financii, kedze Jeff Bezos drzi velky balik akcii Amazonu. Na vyvoji BE-4 sa podiela dokonca konzorcium ULA za ktorym je silny kapital a BE-4 je pre nich zivotne dolezity.

        Cize BlueOrigin a i SpX ma daleko lepsie podmieky ako SLS, ktory sa meni za chodu a to aj financne. Kazda vlada ma ine poziadavky a kladie sa doraz na pouzitelnost technologii vyvinutych v minulosti a ich adaptaciu na nejaky koncept. Elon i Jeff sa aktivne stretavaju s Trumpom, pricom Jeff bol jeho podporovatelom. 5, alebo 10 rokov nie je dlha doba. SLS do tej doby bude letiet len niekolko krat. Za 10 rokov bude SpX a BlueOrigin uz uspesne lietat (aspon SpX) a to opakovane. Nie je dovod preco by prve stupne neleteli aj 10x. SLS je o generaciu starsi a podla mna na to doplati. Nechat znicit hardware za desiatky milionov dolarov sa nam za 10 rokov bude zdrat ako sialenstvo.

    • Martin Gembec napsal:

      Aby to ale vyznělo tak, jak to cítím: jsem velký fanoušek znovupoužitelnosti. Takže doufám, že uvidíme Glenna letět do roku 2020 🙂

    • Kenny007 napsal:

      Ano, je možné že se SLS nakonec ukáže jako nerentabilní a zastaralá, ale to už je cena pokroku. Vezměte si jak rychle se vyvinula technologie znovupoužitelnosti prvního stupně a jak dlouho to byly jen experimenty s nejistým výsledkem? Prostě v té době dával projekt SLS smysl a dává ho zatím i teď, nosnost tohoto stroje pro lety mimo gravitační pole Země je úctyhodná. Prostě je to vývoj technologiíí, pořád se posouváme někam dál.

      • Peter P napsal:

        Vyvoj sa posuva dalej, lenze koncept ked NASA diktuje vsetko a subdodavatelia to potom vyrabaju v 20 statoch USA fungoval v minulosti.
        Toto nie je cena pokroku to je plytvanie zdrojmi pre ine projekty, ktore by mali byt vedecke.

        Dnes dokazu mensie spolocnosti, alebo team-y ludi fungovat daleko efektivnejsie a flexibilnejsie. Niektore drahe technologie sa nahradzuju aj bezne dostupnou elektronikou za par drobnych. Improvzuje sa a prinasaju sa aj revolucne koncepty ako pohon na metan, pristavanie prveho stupna atd. To SLS nema preto aj ked bude mat mnohe moderne technologie celkovo je tento koncept uz dnes mrtvy.

        Momentalne neexistuje politicka moc to zrusit. Letiet bude aspon 1 alebo 2x, aby sa skutocne spocitalo kolko to stalo a kolko by stala prevadzka tohoto systemu. Potom sa na stol polozia fakty a cisla a na zaklade toho sa rozhodne. Podla mna samotna NASA bude prva ktora bude za zrusenie SLS, kedze oni potrebuju financie na vedecke projekty. SLS odcerpava mozno az 1/5 rozpoctu NASA. Na rok 2017 je rozpocet NASA 18.5 biliona USD z toho SLS potrebuje 3.3 biliona USD.

        • Vojta napsal:

          Není možné stornovat projekty v pokročilé fázi vývoje vždy, když se objeví na obzoru slibná modernější technologie. To by se nic nedotáhli do konce.
          SLS projektovali v době, kdy SpaceX bouchal jeden Falcon (1) za druhým a Jeff Bezos v kosmonautice nic neznamenal.
          Opakovaný start Falconu 9 se zatím neuskutečnil a čím déle to trvá, tím více rostou pochybnosti o tom že to bude tak výhodné, jak bylo předesíláno. Navíc, pokud SpaceX nedej bože bouchnou dvě rakety po sobě, bude to znamenat obrovský problém. Blue Origin zatím sjel z linky první motor a zatím nebyl ani otestován. New Glenn je zatím v nedohlednu a to by mohla být jediná raketa kromě SLS schopná vynést loď Orion mimo gravitační pole Země. Ne, Falcon Heavy to nezvládne a ne, Crew Dragon by nebyl plnohodnotnou náhradou, protože neumožňuje EVA. V tomto je pořád nejlepší stařičký Sojuz, když už nejsou k dispozici Raketoplány.

        • Vojta napsal:

          Pardon, to měla být odpověď Peterovi P.
          Ještě dodám, že si myslím, že SLS si během nějakých 10 až 15 let odvede svou práci a pak bude opravdu překonána něčím jako New Glenn nebo ITS, ale nemá cenu celou tu dobu sedět se založenýma rukama.

        • Jiří Hošek napsal:

          „Letiet bude aspon 1 alebo 2x, aby sa skutocne spocitalo kolko to stalo a kolko by stala prevadzka tohoto systemu. Potom sa na stol polozia fakty a cisla a na zaklade toho sa rozhodne. Podla mna samotna NASA bude prva ktora bude za zrusenie SLS“

          Ale momentálně má NASA v plánu rozhodnout v nadcházejících měsících o sekundárním užitečném zatížení pro EM-2 a EM-3 na podporu cislunární stanice.
          https://twitter.com/jeff_foust/status/839557830294196225
          https://twitter.com/jeff_foust/status/839557619782049792

        • Peter P napsal:

          cislunární stanice je za aktualneho rozpoctu nerealizovatelna. Start SLS + Orion je odhadovany na 1,5miliardy USD pricom rozpocet NASA je 18-19 miliad USD/ rok. NASA by si mohla dovolit max 2-3 starty za rok co by asi tazko stacilo na dopravu nakladu, posadky a casti stanice.

          Vojta ma urcite pravdu, projekty sa nemozu len tak zrusit preto aj SLS par krat poleti lenze tento projekt nema buducnost. Vznikal v dobe ked nikto netusil, ze Falcon bude lietat a BlueOrigin bude vyvyjat nove motory a rakety. Lenze prvy let SLS bude maximalne za dva roky a dalsi sa planuje az za 3 alebo 4. To uz bude ina doba. Budovat rakety za stovky milion ktore sa po par minutach znicia pri pade do Atlantiku bude o par rokov tazko obhajitelne. Neexistuje dovod preco by prve stupne nemohli lietat opakovane. Mozno jeden od SpX poleti tento alebo buduci mesiac.

          Vystup do volneho priestoru z Orionu nie je podla mna az taka vyhoda. Nevidim realne ze by to Orion za najblizsich par rokov vyuzil. Na druhu stranu prestavba Dragonu na vystup do volneho priestoru by stala zlomok toho co stal vyvoj Orionu.

        • 3,14ranha napsal:

          Myslím že z vás mluví přehnaná sebejistota – cislunární mise budou (po pár kratších zkouškách) trvat půl roku a déle a pokud víte co znamená projekt Skylab 2.0 tak je vám jasné že celou stanici lze vynést dokonce jediným nosičem.

          A ohledně ceny za nosič přeháníte – ta cena samotného hardwaru může být větší než slibovaných 400 – 500 mil. ale když k tomu přičítáte ještě tu miliardu vývojových nákladů, tak tu musíte podělit mezi všechny starty toho roku (koneckonců, velká část té vývojové částky bude zaplacena už v této dekádě, takže budoucí „cashflow“ peněz v NASA už tím tolik trpět nebude – prostě už to bude zaplacené)

        • 3,14ranha napsal:

          PS: CrewDragon (cca 10 tun) a Orion (21 tun) jsou lodě zcela jiné kategorie (podpora pro EVA je jen jeden bonus pro Orion, zjistěte si taky výdrž, odolnost, podporu života atd.)

          – je mi jasné že je ošidné komentovat hardware, který ještě v plné konfiguraci neletěl, ale některé věci lze považovat za jisté už teď)

        • Jiří Hošek napsal:

          Peter P: Nepsal jsem, že SLS má budoucnost. Jen jsem upozornil, že sedm hodin poté, co jste napsal, že SLS poletí jen jednou nebo dvakrát, mluvil přidružený ředitel NASA pro pilotovaný průzkum Bill Gerstenmaier o připravovaném rozhodnutí o sekundárním užitečném zatížení pro třetí let SLS.

          3,14ranha „pokud víte co znamená projekt Skylab 2.0 tak je vám jasné že celou stanici lze vynést dokonce jediným nosičem.“

          Gerstenmaier mluvil čtyři hodiny před Vaším příspěvkem o sekundárním užitečném zatížení pro EM-2 a EM-3 pro zřízení cislunární stanice. Nemluvil o velkém obytném modulu.

  6. zdeněk napsal:

    Nebude si BO a SpaceX konkurovat ? Mám na mysli -SpaceX chce na Mars. ale co chce BO??? Děkuji za odpověď.

  7. Pospíšil napsal:

    Jen drobnost, palivem BE-4 nemá být čistý metan (jako bude mít Raptor), ale Liquefied Natural Gas (LNG) – zkapalněný zemní plyn. Ten je sice převážně tvořen metanem, ale obsahuje i další uhlovodíky.
    Viz: http://dzvczrmm63rsl.cloudfront.net/themes/site_theme/files/technology/BE4_FactSheet.pdf

  8. Asdf napsal:

    Mě by docela zajímalo, jestli je vůbec znám aspoň nějaký termín, kdy mohl potenciálně New Glenn vzlétnout? Tedy jestli BO vůbec o nějakém termínu mluví. Já jsem tedy zatím na nic nenarazil.

  9. marfus napsal:

    Ahojky.. Jsem nějak mimo nebo je v článku chybka ? Dva motory BE-4 nebo čtyři AR-1 ? Ale ty motory snad mají mít podobný tah.. Pro BE se udává 2,4 MN a pro AR 2,2 MN.. Tedy bych čekal áerka na core stupni také dva … Nebo mně něco uniká, to je možný.. Dík … M.

  10. Benjo napsal:

    To mě přijde docela dobré spalovat metan, vzhledem k tomu, kolik ho vyprodukuje výroba potravin. A vzhledem k tomu, že se jedná ještě o horší skleníkový plyn než oxid uhličitý, tak jeho spalováním, by se mohlo redukovat množství metanu stoupajícího do atmosféry. Ještě teda musím nastudovat, lépe řečeno podívat co se s metanem stane když shoří.

  11. Petr Kasan napsal:

    Jestli jsem správně četl na spaceflightnow, ULA v současnosti preferuje BE-4, ale nechává si AR-1 jako „zadní vrátka“. To jen pro doplnění.
    Díky za supr článek!

    • Dušan Majer napsal:

      Díky za pochvalu a ohledně vztahu BE-4 a AR-1 je to popsáno i v článku: „Nástupce raket Atlas V má poprvé startovat v roce 2019 a podle dostupných informací se zdá, že by právě BE-4 měl být primárním kandidátem, zatímco AR-1 plní spíše roli zálohy.“

Zanechte komentář