Legendární motor RL10 bude žít dál

Kosmonautika samozřejmě stojí na inovacích a nových technologiích. Někdy je ale lepší vsadit na technologie ozkoušené a nesnažit se za každou cenu opět vynalézat kolo. Historie kosmických lodí Sojuz i stejnojmenných raket je fandům kosmonautiky dobře známá. Méně lidí však už ví, že i historií americké kosmonautiky se jedna technologie táhne jako nit. I ona prochází průběžnými úpravami, ale stále si zachovává své charakteristické rysy. Řeč je o motoru RL10, který se navíc rozhodně nechystá do starého železa. Právě naopak – v dalších letech bude použitý na horním stupni nové rakety Vulcan.

Společnost Aerojet Rocketdyne porazila své mladší konkurenty, kteří se ucházeli o zakázku od United Launch Alliance na dodávky motorů pro raketu Vulcan, konkrétně pro její horní stupeň. Pro ULA není RL10 žádnou neznámou novinkou, protože létá na horních stupních jejích raket Delta IV a Atlas V, které má do budoucna nahradit právě Vulcan.

Dobová infografika k motoru RL10

Dobová infografika k motoru RL10
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Samotný motor RL10 existuje v mnoha různých verzích včetně RL10A-3, který se používá na horních stupních Centaur pro rakety Atlas V nebo RL10B-2, který najdeme na horním stupni Delty IV. Pokud bychom po zmíněné niti putovali do historie, dostali bychom se až k raketě Saturn I, konkrétně pak k jejímu druhému stupni S-IV, kde bylo šest motorů RL10. Pozemní zkoušky tohoto motoru začaly v roce 1959 a první letový test (duální RL10A-3) přišel v roce 1962.

Do dnešních dní bylo na různých raketách vypuštěné více než 450 motorů RL10, které se za věrnost odměnily vysokou spolehlivostí. Byl to právě motor RL10, potažmo celý horní stupeň Centaur, který v roce 2016 zachránil misi OA-6 lodi Cygnus poté, co první stupeň Atlasu V hořel kratší dobu, než původně měl. V důsledku toho musel Centaur prodloužit svůj zážeh, aby dohnal vzniklou ztrátu. Zvládl to tehdy tak dobře, že dosáhl nejen požadované výšky 230 kilometrů, ale i správné délky vzestupného uzlu, takže mise mohla být klasifikována jako úspěšná.

Horní stupeň EUS rakety SLS se čtyřmi motory RL10, v ilustraci od Nathaniela Kogy.

Horní stupeň EUS rakety SLS se čtyřmi motory RL10, v ilustraci od Nathaniela Kogy.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Jelikož jde o velmi spolehlivý motor, objevily se již v minulých letech plány na jeho další rozvoj. Centaur se třeba pro vynášení lodi Starliner dočká dvou těchto motorů a vylepšený horní stupeň EUS (Exploration Upper Stage) pro novou americkou raketu SLS má disponovat hned čtyřmi těmito motory. Právě Space Launch Systém bude díky tomuto výběru ve velké míře využívat motory od Aerojet Rocketdyne. Kromě již zmíněných čtyř RL10 na stupni EUS bude disponovat čtyřmi motory RS-25 na prvním stupni.

Právě motory RS-25 a RL10 jsou si v mnoha směrech podobné. Nejen použitým palivem (kyslík a vodík), ale i tím, že to nejsou žádní mladíci. Důležité je, že oba projekty v průběhu let prochází modernizacemi, které jim mají zajistit, že udrží dech s měnící se úrovní techniky. V roce 2011 prošel návrh vylepšeného turbočerpadla RL10 předběžným zhodnocením návrhu jakožto součást vývoje NGE (Next Generation Engine) pro americké letectvo, kde hrála ULA významnou roli.

Motor RL10 na horním stupni rakety Delta IV.

Motor RL10 na horním stupni rakety Delta IV.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Tato technologie byla testována na demonstrátoru označovaném jako RLXX. Čtyři motory RL10, které budou pohánět stupeň Centaur na raketě Vulcan, mají být v pokročilé konfiguraci RL10C-X. „ULA a Aerjet Rocketdyne mají dlouhou tradici úspěšné spolupráce, která začala našimi prvními starty raket Atlas a Delta v šedesátých letech,“ uvedl Tory Bruno, ředitel ULA a dodal: „Nemůžeme být šťastnější, když jsme vybrali ověřený a spolehlivý motor RL10, aby poháněl horní stupeň Centaur na raketě Vulcan.“

ULA dále uvedla, že uzavření dohody s Aerojet Rocketdyne přišlo po klasickém výběrovém řízení. „Klíčovými faktory při našem výběru byly ceny a doručovací harmonogram,“ vysvětlil Bruno a dodal: „Těšíme se na pokračování naší silné spolupráce k zajištění úspěšného představení sestavy Vulcan-Centaur.“ Uzavřená dohoda je dlouhodobá a počítá s dodávkami motorů minimálně do poloviny příštího desetiletí. Aerojet má ve smlouvě uvedeno, že zajistí dodávky motorů RL10 a postará se o vývoj RL10C-X, tedy již zmíněné nové generace motorů z této rozsáhlé rodiny.

Statický zážeh motoru RL10

Statický zážeh motoru RL10
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Tato vylepšená verze má při stavbě používat vylepšené technologie, které vylepší kvalitu, spolehlivost, dostupnost a výkon celé sestavy. V loňském roce Aerojet Rocketdyne provedl statický zážeh plnorozměrového demonstrátoru, jehož spalovací komora byla vyrobena pokročilými metodami. Šlo o 3D tisk metodou SLM (selective laser melting – selektivní laserové tavení) měděné slitiny. Od té doby firma pracuje na vývoji a certifikaci mnoha dílů, které by využívaly právě metodu SLM.

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

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/05/2018-05-14-003721-1170×696.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/05/2018-05-14-003806-466×350.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/05/2018-05-14-003943.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/05/2018-05-14-004031.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/05/2018-05-14-004156.jpg

Legendární motor RL10 bude žít dál, 5.0 out of 5 based on 22 ratings
Pin It
(Visited 3 260 times, 3 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 (22 votes cast)
(Visited 3 260 times, 3 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

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


20 komentářů ke článku “Legendární motor RL10 bude žít dál”

  1. Samo2 napsal:

    Možno by stalo za zmienku že napríklad RL-10B-2 pre Deltu IV má „vysúvateľnú“ trysku príde mi to ako vec ktorá o tomto mototre nieje až tak známa aj keď zaujímavá 🙂

  2. Alois napsal:

    Stupeň Centaur, potažmo motor O-H RL10 stál a stojí / InSight/ prakticky u všech fenomenálních amerických misí k planetám.

    • MIKA napsal:

      U všech rozhodně ne. Magellan, Galileo, nebo Ulisses se vypouštěly z raketoplánů pomocí IUS. Původně se sice počítalo s Centaurem, ale po havárii Challengeru byl Centaur na raketoplánu zakázán. A samozřejmě Tesla Roadster 🙂

  3. BlackSheepOI2 napsal:

    Na jednej strane obdiv k tvorcom tohoto motora spred 60tich rokov, na druhej strane, pri dnešných možnostiach simulácii, nových materiálov a postupov je to skôr pocit závislosti na tak starých technických riešeniach a akési prešľapovanie na mieste.

    Ešte horšie sa človek cíti pri pomyslení, že stále ide o top motor v rámci kozmonautiky…

    • Filip napsal:

      alespoň ty malé motůrky RL 10 (cca 135 kg, 66 kN) budou vyrábět novou 3D laserovovou tavicí metodou. Pochopil jsem správně, že o dodávku motoru této velikosti se ucházelo Blue Origin, nebo se BO uchází/ucházelo o dodávku ještě většího motoru v rámci rakety Vulcan?

      • Aurelius napsal:

        Blue Origin sa uchádza o motory (BE-4) na prvom stupni, kde súperí s Aerojet Rocketdyne, ktoré by tam chcelo umiestniť svoje AR-1… RL-10 budú na stupni druhom

    • frank napsal:

      No nepřijde mi to jako závislost na starých řešeních,proč si raději neříci, že je to systém, který předběhl svou dobu ? 🙂

      Navíc z příspěvku cítím takový ten duch nové doby, ve smyslu „kdo pravidelně nepřináší nová řešení a nové fičury, ten je beznadějně zaostalý“.

      Dám takový příklad, moje nahrávky VHS, kamera VHS i přehrávač VHS stále fungují, i když některé jsou staré více než 30 let, 3/4 z toho co jsem pracně přepálil na CD a následně na DVD disky už nelze přehrát. Podobné je to s fotkami, to co jsem si nechal digitalizovat se po mnoha letech nedá otevřít, programy jsou někde úplně jinde.
      Televize Philips z roku 1996 pořád šlape jako hodinky,. akorát s krabičkou navíc, její následnice už byly za tu dobu 3x nahrazeny. Poslední model Plazmy. V autu z roku 2005 už funguje jen kazetová mechanika :)( kazety, některé ještě z dob komunismu, stále hrají) Co jsem si k tomu připojil mp přehrávače, tak všechny odešly :)¨

      Jsem rád, že heslo nové doby “ je to starý – zahoď to“ naštěstí v poctivé přístrojařině a strojařině ještě neplatí všude 😀

      • BlackSheepOI2 napsal:

        Ako prvé som vo svojom príspevku vzdal hold ľuďom, ktorí to zariadenie navrhli za úplne iných podmienok ako majú inžinieri teraz. Či už to bolo ich šiestym zmyslom, alebo čímkoľvek. Pretože skúsenosti a možnosti simulácie takmer neexistovali.

        Na druhej strane, prispôsobovanie sa starým aj keď fungujúcim riešeniam predstavuje stagnáciu. Ohľadom VHS – predstavme si, že Váš počítač beží na páske.

        Niekedy je oveľa jednoduchšie príjsť so zbrusu novou koncepciou aj keď bude potrebovať vyladiť ako prispôsobovať sa starej. Príklad Falcona 9?

        Niekedy ide len byrokratické obmedzenie. Myslím si, že práve to je problém, prečo neuvidíme Dragona motoricky pristávať.
        Inokedy technické obmedzenie – SLS prisposobenie existujúcim prvkom už existujúcej konštrukcie …

        • frank napsal:

          Tak to si ani nemusím představovat :),to jsem zažil, a ty pásky byly ve skříních velikosti americké lednice nebo v kazeťáku pro domácí počítač 🙂

          Každá doba měla a má své technické, technologické a konstrukční postupy, které se v dobách pozdějších zdají jako “ intuitivní či 6smyslové:) případně nemožné .
          Jen tak maně mě napadají pružné zároveň tvrdé měděné meče indiánů kvalitnější než španělských dobyvatelů, pokovování v Babylonu, římský beton, pravěké ohýbaní slonoviny, řecký oheň, mechanické přístroje z dob starého řecka, „originální damascénská ocel obsahující nanotrubičky/nanodráty“.

          Z doby o které mluvíte máme stále rekordní SR 71 , suborbitální skoky raketoplánů X15 o které se dnes znovu pokoušíme ve zkušebních letech “ nové technologie“: )

          Nemůžu si pomoci ale Falcon 9 je pořád jen raketa na kterou byla “ stagnačně naroubována funkce přistání některých jejích částí, navíc ani to není nic nového 🙂

        • Vojta napsal:

          Přistávání u Dragonu není jen byrokratický problém, ale i technický. Při testech zjistili, že se skrz otvory po vysunutých nožičkách dostávají horké spaliny do prostoru pod tepelný štít. Řešení by vyžadovalo výraznou změnu konstrukce (nejspíš se skládacími nožičkami na boku jako u Falconu) a jelikož NASA s pilotovaným Dragonem už dost spěchá, tak od motorického přistávání zatím upustili.

      • Cx napsal:

        Já vám dám taky příklad. Mám všechno digitalizováno a nahráno v NAS od Synology. Jednou za čas přivezu z kanceláře disk a zazálohuji na něj data a zároveň každý den probíhá online zálohování. Teď se stane, že váš i můj dům shoří na prach. Mě moje data zůstanou, vy jste přišel o všechno. Ale to není to jediné. Každou kopií těch vašich VHSek přijdete o část signálu, takže klesá kvalita a to se u VHS jen těžko o nějaké kvalitě dá mluvit i když je záznam v pořádku. Kolik úsilí by vás stálo, všechno co máte na kazetách, zkopírovat? Ani kazeta vám navíc nezaručí, že na ní něco za 20 let ještě bude a že vám to funguje teď u pár kousků nic neznamená.

        V té analogii jste neukázal, že staré věci nemusí být špatné, ale že jste udělal špatná rozhodnutí při nakládání se svými daty a navíc jste se z toho nepoučil. Stejným pohledem koukáte i na Falcona.

        Falcon není obyčejná raketa s možností přistání. Falcon je raketa navržená pro co nejrychlejší vynášení nákladu do vesmíru. SpaceX jen přinesla do kosmonautiky to, co je v jiných oborech dávno. Automatizaci a optimalizaci a všechno co dnes vidíme, včetně přistávání prvních stupňů, je jen důsledek obojího. Do příchodu SpaceX, se kolem každé rakety skákalo několik měsíců, než byla schopná něco vynést a bylo nemyslitelné, že by na stejné rampě měl během pár dní startovat další nosič. SpaceX to ale změnila a shodou okolností, když 5000 lidí zaměstnáváte na 25 startů ročně místo pěti, dokážete to dělat mnohem levněji. Zvlášť když se vám 60 % ceny rakety přistane poslušně zpátky na zem.

        • pbpitko napsal:

          No, zatiaľ sa to znovu-používanie na cenách moc neprejavilo. Prejavilo sa to hlavne vo frekvenciách štartov.

        • Cx napsal:

          No je to nejlevnější raketa v této kategorii na trhu 🙂

        • frank napsal:

          CX, ne jen vy jste nepochopil co říkám 🙂

          Dávno mám všechna data zálohována podobným způsobem jako vy , ale první a druhá generace záloh ( tehdy nejmodernějších) , kterou jsem nevyhodil stejně jako VHS tedy CD/DVD a i nahrání na disk už skoro nefunguje , zatímco originály kupodivu ano 🙂 Navíc bych si vás dovolil upozornit, že kvalita VHS ve své době prostě byla to nejlepší na trhu( když opomenu Betu nebo osmičku).

          Takže jsem se nesnažil říci, že si znovu kopíruji VHS na VHS 🙂 Ale pořád mám možnost ty staré VHS přehrát do digiformy( ano to video Philips pořád funguje), přestože jejich původní digi kopie první a druhé generace jsou prakticky nečitelné a nové přístroje s nimi nechtějí nic mít:)

          Ohledně Falconu, já ho nekritizuji, jen říkám, že je to současný vrchol staré technologie, navíc od firmy, která si ty rampy ani nepostavila 🙂

        • tyčka napsal:

          „znovu-používanie na cenách moc neprejavilo“
          To je právě i to čím já argumentuji proč je SpaceX dle všeho v zisku.

      • tyčka napsal:

        “ to co jsem si nechal digitalizovat se po mnoha letech nedá otevřít“
        Tak to by mne zajímalo co všechno jste zkoušel na to otevření použít. Já běžně pracuji se snímky ze začátku 90let a v původním formátu.
        Kdyby bylo nejhůř tak lze pracovat i s Dos programy spouštěnými v programu DosBox. A ve virtual boxu například i operační systém Win95.
        A CD čtu též běžně i z té doby – záleželo jak na kvalitě CD tak i na rychlosti vypalování dle mne především – prostě rozumně malá 4 násobná rychlost zaručila kvalitní práci mechaniky.

    • Dušan Majer napsal:

      Motor se průběžně modernizuje, takže není stejný jako tehdy. Používají se lepší materiály i řídící systémy, základní konstrukce ale zůstává stejná, nebo alespoň velmi podobná.

      • Alois napsal:

        V oné době to byla převratná konstrukce, zejména dokázala, že je vůbec možné postavit raketový stupeň na bázi O-H. Pokud by se nepodařilo postavit Centaur a bylo to obtížné, / měl nést již Marinery 1 až 4 / asi by se na Měsíc v limitu JFK neletělo.

      • Štěpán Krňanský napsal:

        Přešně tak,

        on ten princip a základ je stejný, ale ostatní komponenty se budou lišit..

        Vezměte si prosím jako příklad motor že Skoda 1000MB … Tehdy úplně nový motor.. Prošel postupnou evolucí a přestal se používat až někdy okolo roku 2001.. Měl místo karbesu nepřímé vstřikování, jiné hlavy válců, jezdil na natural a ne na special atd… Ale v základu to byl motor ze 60tých let… A kdyby nepřišly nové emisní normy vydržel by ještě déle..

        Někdy není potřeba nyvíjet nové věci jen proto aby byly nové, když stávající stačí a vývoj nového by byl o hodně dražší a je otázkou o kolik by se zvýšila nosnost…

Zanechte komentář