NASA chce nové motory pro Oriony

U lodí Orion mluvíme při zmínkách o jejich misích především o prvních dvou, tedy o EM-1 a EM-2. Bylo by ale mylné domnívat se, že tím tyto lodě ukončí svůj provoz – právě naopak! NASA s nimi do dalších let počítá a proto se v dnešním článku bude řešit téma lodí Orion po misi EM-6. NASA totiž vydala oficiální pobídku „Request For Information“ (volně přeloženo poptávka po informacích), která se týká nových hlavních motorů lodí Orion. Ty by se měly na evropském servisním modulu poprvé použít právě při misi EM-6, ke které podle aktuálních plánů nedojde dříve, než v roce 2027.

Systém OMS z éry raketoplánů.

Systém OMS z éry raketoplánů.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Když se hovoří o využívání dřívějšího hardwaru, vzpomeneme si v souvislosti s projektem SLS/Orion na motory RS-25, které budou pohánět raketu SLS, nebo na její urychlovací motory na tuhé palivo – tyto technologie totiž v minulých letech sloužily na raketoplánech. Ale i na lodi Orion najdeme jeden pozůstatek těchto okřídlených strojů. Jako hlavní motor lodi totiž slouží pohonná jednotka z raketoplánového systému OMS (Orbital Maneuvering System). Zásoby však vystačí pouze pro prvních pět letů lodi Orion.

Mise EM-5, která by měla použít poslední motor z raketoplánů přijde (opět podle současného plánu) nejdříve v roce 2026. Jelikož se evropský modul před vstupem do atmosféry oddělí od návratové kabiny a shoří, není možné jeho motory používat opakovaně. NASA tedy ví, že od mise EM-6 bude muset použít nové motory. První krok k jejich používání udělala jen před pár desítkami hodin, když specializované firmy dostaly výše zmíněnou poptávku po informacích.

Vizualizace lodi Orion - hlavní motor lodi se nachází uprostřed servisního modulu.

Vizualizace lodi Orion – hlavní motor lodi se nachází uprostřed servisního modulu.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Všechny nabídky jsou limitovány termínem 16. března 2018 a musí se doručit na Johnsonovo středisko v Houstonu. V dokumentu je uvedeno, že návrhy mají: „poskytnout vstupní informace pro posouzení nového motoru evropského servisního modulu s ohledem na omezující požadavky na výkon a rozhraní.“ NASA hledá cenově dostupný motor, jehož instalace do existující infrastruktury servisního modulu by nezpůsobila technické komplikace ani zdržení. Agentura bude klást důraz i na to, aby výroba nového motoru probíhala rychle a ekonomicky výhodně s dodržením všech směrnic a předpisů nutných pro hardware, který bude součástí pilotované lodi.

Schéma lodi Orion s vyznačeným hlavním motorem.

Schéma lodi Orion s vyznačeným hlavním motorem.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Možná jste si v minulém odstavci všimli, že NASA ve výzvě hovoří o omezujících požadavcích na výkon a rozhraní. Vysvětlení je prosté – Evropský servisní modul byl navržen tak, aby využil zbylé motory systému OMS. Nový typ motoru tak musí splňovat některé provozní i technické limity, které jsou dané již nyní. O jaká omezení jde? Kupříkladu specifický impuls musí být minimálně 310 s a motor musí splňovat i další parametry, které se souhrnně označují jako Standard Inlet Conditions (Standardní vstupní podmínky).

V rámci výzvy od NASA je například uvedeno, že tlak přívodního paliva je 1,68 MPa, v případě okysličovadla pak 1,65 MPa při teplotě paliva 21°C. Motor má ve vakuu generovat stabilní tah 2,72 tuny s kolísáním tahu méně než 5% standardní úrovně tahu. Motor navíc musí být schopen dosáhnout 90% nominálního tahu pouze 0,45 s (+/- 0,1 s) od přijetí pokynu pro zážeh, přičemž tah ve špičce nesmí překročit 150% stabilní úrovně tahu po zážehu.

Technický nákres současného motoru ze systému OMS.

Technický nákres současného motoru ze systému OMS.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Nový motor má využívat palivovou směs v poměru okysličovadla vůči palivu 1,65 (+/- 0,03), jeho maximální hmotnost má být zhruba 130 kg při délce zhruba 2 metry. Současné motory OMS měří od osy naklánění trysky po její konec 142 cm, ale u nového motoru se tato hodnota může změnit. Ve výzvě je také uvedeno, že pokud by firma chtěla tento parametr změnit, musí také vysvětlit, proč se k tomu rozhodla.

Orion u stanice v cislunárním prostoru při misi EM-3.

Orion u stanice v cislunárním prostoru při misi EM-3.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Tím však výčet parametrů nekončí – kupříkladu náklon trysky musí být větší než 6° ve dvou osách (kromě rotace), motor nesmí odebírat více než 309 W elektrické energie a musí být schopen dalšího zážehu maximálně po 240 sekundách od posledního vypnutí. Kromě toho musí být schopen fungovat po dobu nejméně 21 dní v okolí Měsíce. Musí však zvládnout i mise s délkou 210 dní – NASA uvádí, že by šlo o „klidovou dobu v cislunárních nebo tranzitních podmínkách“.

NASA kromě výše uvedených technických požadavků definovala i další body, které má nový motor splňovat. Ty se týkají spolehlivosti, bezpečnosti posádky, spolupráce s pozemním vybavením, řízením za havarijních podmínek, nebo schopnosti detekce problémů s využitím nezávislých systémů. NASA si tak přesně nadefinovala podmínky manipulace s motorem, dále podmínky jeho instalace, kontrol, tankování a čištění – to vše v Evropě i v USA na různých střediscích i při samotné přípravě na start.

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/02/Orion-SM-performing-burn.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-2011-3028/KSC-2011-3028~orig.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/02/2018-02-15-173316.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…/uploads/2018/02/Screen-Shot-2018-02-15-at-12.03.42.png
https://www.nasaspaceflight.com/…/uploads/2018/02/Screen-Shot-2018-02-15-at-12.04.01.png
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/02/Orion-EM-3.jpg

NASA chce nové motory pro Oriony, 5.0 out of 5 based on 26 ratings
Pin It
(Visited 3 945 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: 5.0/5 (26 votes cast)
(Visited 3 945 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)


40 komentářů ke článku “NASA chce nové motory pro Oriony”

  1. Štěpán napsal:

    Nebylo by jednodušší vyrobit další OMS podle staré dokumentace?

  2. BlackSheepOI2 napsal:

    To mi pride ako vyvoj noveho auta obmedzit na jediny uchyt motora s presne vymedzenym krutiacim momentom, prevodovkou 5stupnovou,katalyzatorom, palivom benzin 95 olovnaty a dostat z toho moderne vozidlo splnajuce Euro 6…

    Pristup postaviť so starým a potom ten starý modul nahradiť novým mi príde totálne nedomyslený. Logicky úprava starého je asi najednoduchšia cesta.

    BTW. čo všetko v tých skladoch NASA má 😀

    • ventyl napsal:

      Obavam sa, ze v tejto brandzi, ked kazde zbytocne kilo navyse je velky problem ten adapter neslo navrhnut aspon trocha univerzalne. A predesignovanie servisneho modulu na nove motory moze byt kludne rovnako drahe ako jeho vyvoj od nuly (ako ukazal Antares).

      Druha vec je, preco sa OMS vobec pouzili. Je fajn mat istotu, ze motory nebudu meskat. Ale neviem ci to v pripade potreby redesignovat servisny modul nebude vyrazne ekonomicky nevyhodne.

    • frank napsal:

      Proč nedomyšlené ? 🙂 Rusové s tím ve vlastním programu zjevně fungují docela dobře a jejich motory podporují programy jak v USA tak v Číně, ESA si dokonce na Sojuzy postavila rampu 🙂

  3. Alois napsal:

    Orion je jaksi na okraji pozornosti, staví se včetně nosiče z desítky let starých komponentů. Ve srovnání s Apollem, kdy bylo všechno včetně nosiče v obrovském předstihu před dobovou technologií, Orion a jeho nosič zcela jistě není na špici.
    Nemám Čínu jako totalitní artefax rád, ale v kosmonautice jsou jediným konkurentem pro USA a jedinou šanci jak Amíky probudit z letargie, vždyť ani Trump na to nestačí, jinak se lidé na Měsíc před stoletým výročím Armstronga nevrátí.

    • Kamil napsal:

      A co Muskova BFR? Ta vám nestačí?

      • Risa123 napsal:

        On asi myslí amíky jako americkou vládu a NASA.

      • Alois napsal:

        Brf je v kategorii Muskových vyhlášení třídy „letošního výletů turistů k Měsíci „

        • Romanescu napsal:

          1. BRF
          2. Musk už niečo dokázal

        • Mário Kovačič napsal:

          No na pana Alois je zbytočné reagovať. Je to človek čo vie všetko najlepšie a ma vždy zaručene pravdu a ktokoľvek si myslí dačo iné tak pravdu proste nemá a mýli sa

        • Risa123 napsal:

          FH na tom byl předtím podobně…
          NASA optimistická data -> desetisíc odkladu,škrtů -> nakonec s toho vždy něco je
          Musk šíleně optimistická data -> stotisíc odkladů -> úspěch (zatím)

        • Alois napsal:

          Pane Kovačiči, z Vaší reakce na můj příspěvek bych se mohl domnívat, že poněkud nechápete obsah, proto si dovolím malé vysvětlení: na věci mám svůj vlastní názor a vůbec netvrdím, že je správný a v žádném případě nikoho nenutím, aby svůj odlišný názor zavrhl, či dokonce, aby se za svůj odlišný názor „bil v prsa“. Chápu, že je pohodlné nemít názor žádný a nebo přebírat názory jiných zcela bezmyšlenkovitě, to dozajista nebolí. Závěrem mi dovolte, abych Vám připomenul, že diskuze je výměna různých názorů nikoli servilní opakování jednoho, byť majícího zdání oficiality.

        • Kamil napsal:

          Pokud jde tedy o souboj NASA s Číňany, pak by i tak řekl, že NASA má lepší PowerPointové prezentace. Na prezentace Space X pak samozřejmě nemá nikdo. Takže vaše nadšení z Číňanů nesdilim.

        • Jaro Pudelka napsal:

          Ale áno, SpaceX upustilo aj od motorického pristávania Dragon. Zrušili aj plánovaný let k Mesiacu. Ale dôvody jasne uviedli, lebo sa sústreďujú na BFR. Falcon 9 block 5 je ukončenie vývoja, Falcon Heavy je/bude postavený z block 5 a tým de-facto tiež ukončili jeho vývoj. Evidentne všetka vnútrofiremná energia pôjde na BFR.

  4. Kamil napsal:

    Nádrž z raketoplánu, postranní motory z raketoplánu, hlavní motory z raketoplánu, motory Orionu z raketoplánu. Člověk by řekl, že to bude levný repase, co na tom proboha stojí 20 miliard?

    • Lukas napsal:

      Tu je krasne vidiet,ake vie hospodarit sukromna firma,teda spacex,a ako hospodari statna nasa.jednoducho stat nikdy nebude hospodarit rozumne.vsimam si to na projektoch ktore stali mld.a boli zrusene.napr.motor j2x ,investicia do vylepsenia stala 1,3mld dolarov a ten motor stoji v sklade.

    • 3,14ranha napsal:

      1. Že má něco stejný průměr, neznamená že se jedná o totéž, external tank byla jenom „bandaska“ přivěšená k orbiteru, zatímco u SLS budou nádrže tvořit samonosnou konstrukci

      2. postranní motory (OMS) z raketoplánu jsou asi jediné (když nepočítáme vývoj zbytku servisního modulu) které si zaslouží nálepku „recyklace“ (koneckonců už i do raketoplánů se dostaly ze servisního modulu samotného Apolla)

      3. Hlavní motory dostaly některá zlepšení a novou řídící jednotku (kompatibilní s technikou 21. století), bylo/je třeba je intenzivně otestovat

      4. Postranní boostery dostaly jeden segment navíc, bylo/je třeba je intenzivně otestovat

      Je třeba si uvědomit, že jde o techniku ze 70. let (zabudování byť funkčního motoru ze škody 110 do moderní Fábie byste asi za repasi také neoznačil)

      Je jasné že NASA jako státní firma trpí byrokracií, nejasnostmi ohledně zodpovědnosti/pravomocí (ostatně rozpočet podléhá kongresu) a sníženou efektivitou… Ale když vezmete v úvahu extrémní výkon nosiče a srovnáte s konkurencí, není to zas taková černá díra jak tvrdí odpůrci NASA

      SLS – 10 miliard
      Orion – 6 miliard
      Příprava rampy a pozemního vybavení – 2 miliardy

      a teď:
      ruská Angara – 6 miliard
      kosmodrom vostočnyj – 6 miliard
      Rampa pro sojuzy ve Guyaně – 0,5 miliardy
      Vývoj Falconu 9 – 1 miliarda
      kosmodrom SpaceX v texasu – 0,1 miliardy

  5. gg napsal:

    Pro jistotu bych ještě dodal, že motor systému OMS je ve skutečnosti AJ10 z projektu Apollo.

  6. Vladimír Todt napsal:

    Ještě přijde rozkaz využít ty uskladněné F1 z Apolla. Předtím je ovšem budou muset prohlédnout a oprášit minimálně v 10 státech unie, aby byla zabezpečena pracovní místa v politicky potřebných „obvodech“. 😀

  7. Jiří Kos napsal:

    V USA se po úspěšném startu Falconu Heavy vede ohledně systému SLS + Orion velmi vzrušená diskuze ve stylu „to be or not to be“. Fakt je, že v tom je už zainvestováno dost peněz a jak známo předvídání je vždycky obtížné (zvláště když se jedná o budoucnost). Takže uvidíme …

    • 3,14ranha napsal:

      Bez urážky, ale tu „vzrušenou debatu“ vede kdo ? Nějaký John Bull kdesi v putyce 4. cenové kategorie ?

      – Celá rodina Falcon jsou nosiče trochu jiné kategorie než SLS.
      – Falcon Heavy zatím vůbec neusiluje o Human Rated !
      – SpaceX má zatím velmi slabý druhý stupeň, méně efektivní pro deep space lety (i když je možné že ho dodatečně vyvinou pokud jim to někdo zaplatí)
      – Loď Orion se ničím menším než SLS k Měsíci vynést nedá a případné konkurenční deep space lodě budou podobně těžké !

      PS: on je trochu rozdíl dělat taxíka na LEO, kde se můžete vrátit na zem v řádu minut (to zvládne i „fosilní“ sojuz) a je rozdíl letět k Měsíci kde návrat trvá desítky až stovky hodin a potřebujete tedy úplně jinou kategorii všech palubních systémů.

      • Jaro Pudelka napsal:

        Zabudli ste na BFR/BFS. Kto má dnes podobný projekt, snáď len Bezos. Ja držím palce aj NASA a projektu SLS. Okrem toho NASA sa dostala na Mesiac a postavila raketoplán. Takže nie konfrontácia ale spolupráca nás posunie ďalej.

  8. Michael napsal:

    To si rovnou mohli napsat: „Všechny parametry stejné jako u OMS!“

  9. maro napsal:

    Hmmm. U nás se tomu říká zakázka na míru pro jednoho jediného uchazeče. S tou definicí tlaku a průtokového objemu paliva to už trošku přehnali, ne? Maximální rozměry, minimální isp, minimální tah, maximální hmotnost, maximání požadavky na restart a hotovo. Konstruktéři musí mít trošku volnost, zvlášť když to může být k lepšímu.

  10. Zdeněk napsal:

    Přesně, je to celý slepenec Apola 5 a raketoplánu. Akorát se my zdá, že za ty peníze by mohly postavit u ISS dok na stavbu lodě k měsíci a Marsu. Protože takhle tam nedorazíme ani 100 let po naší smrti. Bohužel.

  11. Daniel Bozner napsal:

    Bohužel SLS a Orion je důvod že se už nedožiju orbiterů u Neptunu a Uranu a zřejmě ani sondy a landeru na Titanu. Klidně byl kvůli automatickým sondám oželel vysílání lidí do vesmíru, to stojí velké peníze.

    • 3,14ranha napsal:

      Bez SLS ta cesta bude trvat 10 a více let a o sondách se teprve nezávazně debatuje…

      Jedna z mála šancí jak se toho dožít je poslat ty sondy pomocí SLS po balistické dráze (aby se nemuselo čekat na 1,2,3 nebo třeba 4 gravitační praky a tím navíc na příhodné startovací okno, tj. postavení planet).

      SLS by měla výhodu v „přebytku“ nosnosti, takže sondy by mohly být jednodušší (přesto s větší váhou vědeckých přístrojů), lépe stíněné a díky kratší přeletové době i méně složité a méně zálohované… a tedy samotná sonda by mohla být levnější
      Při kratší cestovní době máte rychleji nasbíraná data, můžete poslat o nové poznatky vylepšenou sondu ke stejnému tělesu, nebo naopak můžete zkoumat další tělesa.

  12. Fuji napsal:

    Já bych tu přeplacenou pakáž z vedení NASA hnal! Například v maličké zemi uprostřed Evropy je spousta odborníků, kteří by jejich práci zvládli mnohem, mnohem lépe. Skoro se mi chce říci, levou zadní. Bleskově po vydání článku na Kosmoautixu situaci zanalyzují a nesobecky na diskusi poukáží na diletantismus vedení NASA, potažmo celých USA, někteří podají očividné řešení problému.

    Čest výjimkám, přispěvatelům, kteří v diskusi obohatí myšlenky v článku, nadnesou smysluplné dotazy, a další třeba pomohou tápajícím erudovanou nápovědou. Těm děkuji, že se nenechají znechutit skupinou A a táhnou dál tu káru smyslu komunity Kosmonautixu. Já, slabší kus, jsem si už musel vylít srdíčko. Prominte

    • maro napsal:

      Možná by ti byrokrati nemuseli házet udičku až sem. Přece jen jsme tu všichni hodně drazí a i ta doprava něco stojí. Stačí když se trochu poohlédnou po tamních místních borcích, třeba přetáhnou někoho ze SpaceX. Určitě jim poradí podobně dobře.
      Už nikdy mi z hlavy nevymizí ten pohled do „řídícího střediska“ SpaceX, když poprvé úspěšně dopravili Dragona k ISS. Ten hlouček spokojených dlouhovlasých „ajťáků“ ve vytahaných tričkách, riflích a sandálech u počítačů s třemi placatými monitory. Úžasný svěží vítr proti kravaťákům v bílých košilích z NASA.

      • 3,14ranha napsal:

        Nechci snižovat zásluhy SpaceX, ale zásobovat ISS zvládnou i sovětské výkovky ze 60. let.

        Kromě toho NASA to zásobování SpaceX velmi bohatě zadotovala a poskytla také 50ti leté knowhow inženýrům SpaceX kdykoli si vzpoměli.
        Příklad za všechny – tepelný štít dragonu využívá v NASA vyvinutý materiál PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator).

        • Alois napsal:

          Space X ještě zdaleka se nerovná Rusům co do operací na LEO, příkladně certifikaci pro lety s posádkou nemá ani pro nosič F9 ani pro Dragona a není jisté že se to letos změní.

        • Petr Kasan napsal:

          Tak zrovna program komerčního zásobování ISS byl jeden z nejúspěšnějších z hlediska hodnoty v poměru k vydaným penězům. Na začátku byl vypsán tendr, ve kterém se reálně soutěžilo. SX i OATK do něj vložily 50% vlastních zdrojů. Srovnejte si to s jinými kontrakty (nejen) NASA.
          Tolik k „bohatě zadotovala“.

        • Jaro Pudelka napsal:

          Materiál PICA-X odovzdala NASA SpaceX a tí ho dopracovali. Je to nejaký problém, keď sa odovzdáva a využíva Know-how?

      • frank napsal:

        Tak o oblečení to skutečně není, ostatně i v naší firmě jsme 4 dny v týdnu kravaťáci a v pátek tak pobíháme v džínách a tričku 🙂 Navíc, když si vzpomenu na jedno konkrétní tričko kosmického inženýra a jak ho pokroková hlučná veřejnost donutila se omluvit za “ jeho špatný postoj vyjádřený obrázky na tričku“ místo toho aby hodnotila jeho super práci… prostě ty obleky jsou trošku bezpečnější 🙂

      • Jaro Pudelka napsal:

        Otcovia a dedovia tých kravaťákov dostali ľudí na Mesiac. A tiež mali kravaty.

  13. Viktor napsal:

    Po precteni komentaru ve me je docela pachut..nejenze se tu hodne lidi v podstate prebiji v dojmech misto aby se ptali kdyz nevedi,ale hlavne atmosfera fanouskovstvi a proste drzeni palcu kosmonautice jako takove se vytraci..vyjimky prominou musel jsem to rici

    • Jiří Hošek napsal:

      Nenechte se odradit od čtení Kosmonautixu!
      V polovině týdne vyjde článek s nejnovějšími fotografiemi Orionů 🙂

    • vj napsal:

      Diskuse obecně přitahují specifickou skupinu lidí – není nás tolik, ale jsme hodně hluční.

Zanechte komentář