Evropa připravuje rekordní motor na tuhé palivo

Motory na tuhé palivo jsou tradiční součástí raket již dlouhé desítky let. Často se používají jako urychlovací bloky, jindy plní roli hlavních pohonných jednotek. Kromě toho se liší i velikostí, přičemž největšími motory světa tohoto typu jsou postranní urychlovací bloky pro raketu SLS. V jejich případě však jde o menší fígl – skládají se totiž z pěti samostatných segmentů, které se spojí dohromady. Pokud bychom ale hledali největší motor na tuhé palivo, který tvoří jediný díl, museli bychom svou pozornost obrátit na Starý kontinent.

Snímek z výroby motoru P120C

Snímek z výroby motoru P120C
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Evropský motor P120C se totiž může chlubit právě tímto prvenstvím. Zatím ještě do vesmíru neletěl, ale také se už o něm nedá říct, že by šlo jen o powerpointovou prezentaci. Specialistům se podařilo vytvořit první model tohoto motoru v životní velikosti. Úspěšně dopadla i zkouška jeho plnění – místo klasického paliva se ale použila inertní směs. Zkoušky budou pokračovat na kosmodromu v Kourou ve Francouzské Guyaně.

Motor P120C opravdu není žádný drobeček – pojme 140 tun paliva a jeho konstrukce tvořená uhlíkovými vlákny měří na výšku 11,5 metru a její průměr je 3,4 metru. Konstrukčně tento motor vychází z jednotky P80, která tvoří první stupeň aktuálně používané rakety Vega. Motor P 80 ale pojme pouze 88 tun paliva – P120C je tedy o více než 60% objemnější.

Manipulace s motorem P120C

Manipulace s motorem P120C
Zdroj: http://www.aircosmosinternational.com

Díky tomu, že návrh nového motoru vychází z již existující technologie, mohou inženýři pracovat se zkušenostmi, které nasbírali při provozu motorů P80. Aktuální modelový exemplář byl letos v létě převezen z výrobní haly italské společnosti Avio na kosmodrom v Kourou. Tady byl během 36 hodin naplněn nehořlavou směsí, která simulovala palivo.

Tato nehořlavá směs má velmi podobnou hustotu, jako skutečné palivo, které se bude používat v reálném provozu. Oproti němu ale poskytuje mnohem bezpečnější manipulaci, takže inženýři mohli bez obav vyzkoušet nové vybavení a všechny možné procedury, které s plněním paliva do obřího motoru souvisí.

Lití inertního „paliva“ do motoru P120C

Lití inertního „paliva“ do motoru P120C
Zdroj: http://www.esa.int

Po samotném „natankování“ následovala desetidenní fáze, při které směs uvnitř motoru chladla a tuhla, což je proces, který podstoupí i skutečné palivo. Motor byl během této fáze hermeticky uzavřen, aby proces zrání nebyl ovlivněn vnějšími vlivy.

Tím ale zkoušky rozhodně nekončí. Už v lednu by mělo začít další kolo testů, kdy se bude zkoušet, jak je pozemní vybavení připraveno na manipulaci s tímto motorem v horizontální poloze a také na jeho integraci. Všechny tyto zkoušky jsou nezbytné pro další krok. Tím bude výroba a odlití aktivního motoru – v něm už bude klasické tuhé palivo, přičemž jeho statický zážeh by mohl proběhnout příští rok v dubnu.

Vizualizace startu rakety Ariane 64 (čtyřka značí čtyři urychlovací motory na tuhá paliva).

Vizualizace startu rakety Ariane 64 (čtyřka značí čtyři urychlovací motory na tuhá paliva).
Zdroj: https://spacewatchme.com

Až bude P120C nasazen do provozu, využijí jej rakety Ariane 6 i Vega C. První jmenovaná z nich bude mít urychlovací bloky (buďto dva nebo čtyři), druhá pak jako první stupeň. Lehkotonážní Vega C by měla poprvé letět v polovině roku 2019 a oproti aktuálně používané verzi bude mít o 700 kilogramů vyšší nosnost na polární dráhu ve výšce 700 kilometrů, kam současná Vega dokáže dopravit 1,5 tuny nákladu. Premiérový let rakety Ariane 6 je plánován na rok 2020, přičemž tento nový nosič by měl postupně nahradit aktuálně používanou raketu Ariane 5.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.avio.com/wp-content/uploads/2017/09/Primo-P120.jpg
https://pbs.twimg.com/media/C51627gXQAQsA9G.jpg
http://www.aircosmosinternational.com/upload/28/pics/2017/06/web/5952337be627a.jpg
http://www.esa.int/…/Inert_propellant_pours_into_P120C.png
https://spacewatchme.com/…Ariane_6_four_boosters_configuration_A64.jpg

Evropa připravuje rekordní motor na tuhé palivo, 5.0 out of 5 based on 20 ratings
Pin It
(Visited 4 212 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 (20 votes cast)
(Visited 4 212 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)


44 komentářů ke článku “Evropa připravuje rekordní motor na tuhé palivo”

  1. Peter P napsal:

    Bude schopny Ariane 6 pristavat? Niekde bolo naznacene, ze sa mozno konstrukteri budu snazit o znovupouzitelnost, ale nevien si to predstavit. Prepokladam, ze vidia ako uspesne SpX pristava a zaroven vidia ze aj Blue Origin ma rozpracovany totozny koncept. Bola by skoda vyvyjat nieco coje uz technologicky zastarale.

  2. Dušan Král napsal:

    Kvituji každou snahu evropy být na čele vývoje, ale opravdu je třeba se věnovat motorům na tuhá paliva!? Chápu že v konsorciu jako je esa nemůže docházet k revoluci, ale spíše k evoluci, přesto bych rád viděl nějaké ambicióznější projekty co se týče dopravy nákladu do vesmíru. Snadno se může stát, že za pár let bude 90 % nákladů mít pod palcem amerika, resp. Musk (né že bych mu to nepřál, ale jsem i evropan…).

    • Dušan Majer napsal:

      Co se týče pohonu raket, tak tam se toho moc vymyslet nedá. Ariane 6 navíc tyto motory použije jen jako urychlovací a bude disponovat i motorem na kapalné palivo.

    • ventyl napsal:

      V tomto pripade to nie je krok tak velmi vedla. Zaprve si treba uvedomit, ze raketu nepostavite zo dna na den a pre vsetkych mimo SpX a BO je znovupouzitelnost zalezitostou mozno jeden a pol roka, mozno ani tolko. Za tak kratky cas (kor tak kratky cas pred planovanym nasadenim rakety) sa tak velky moloch akym ESA je (pri vsetkej ucte ku kompetentnosti ludi ESA predsalen je to europska organizacia a musi byt prerastena byrokraciou) nemohol rozhybat a urobit design rakety aspon tak znovupouzitelnym, ake su zjavne nove “priemyselne standardy”. SpX trvalo nieco take vyvinut cca 7 (?) rokov, ziadna ina velka agentura to proste pod dekadu neda. Zadruhe je ESA rozpoctova organizacia. Jej namestkovia momentalne riesia problem vypadku prijmov z komercnych letov (hlavne ten buduci), ktory im SpX odhryzne. Keby tam niekto prisiel za namestkem, ze daj mi miliardu na to, aby som naucil Ariane pristavat, tak ho vysmeju. To je u nich jeden cely rocny budget na rakety. A to treba pocitat s tym, ze to ESA za miliardu neda. Cize ESA potrebuje maximalizovat trhovy podiel s minimalnymi nakladmi. Asi pojde hlavne po nakladoch, ktore nebude chciet / moct obsluzit SpX. Nastupom FH to ale asi bude trocha dost tazke.

      No a v neposlednom rade existencia bloku na tuhe paliva nie je samoucelna, ako sa uz pisalo v clanku, ten blok sluzi zaroven ako prvy stupen Vegy. To je sikovne a velmi ekonomicke riesenie, pretoze to tu raketu robi extremne lacnou.

      • pbpitko napsal:

        Motory na TPH majú celý rad výhod, ale aj nevýhod. Medzi výhodami dominuje to najhlavnejšie, CENA a JEDNODUCHOSŤ. Je to len rúra naplnená palivom. Okrem nepatrnej pohyblivosti trysiek žiadne pohyblivé časti, žiadne turbočerpadlá, kompresory, ventily, potrubia, mechanické prevody…, žiadne nádrže na palivo a kyslík, žiadne tlakovanie, nádrže na tlakovací plyn, žiadne tankovanie…
        Z toho vyplýva vysoká spoľahlivosť (školácka chyba na raketopláne sa určite už nikdy nebude opakovať). Možnosť skladovať na dlhé roky a v prípade potreby takmer okamžitá pripravenosť na štart, stačí vytiahnuť zo skladu a škrtnúť zápalku !
        Nevýhodou je len minimálna možnosť regulácie ťahu a vektora ťahu. Pri smiešnej cene oproti raketám na KPH nikdy nebude potreba riešiť znovu-použiteľnosť. Skutočne ideálne urýchľovacie rakety s obrovským ťahom.
        Nevýhodou je tiež že ju môžu vyrobiť trebárs aj malé skupinky napr. teroristov ak majú kde pracovať v tajnosti. Že je len malá možnosť riadeného letu ?
        Nevadí, na zem spadnú vždy, jedno kam !
        pb 🙂 🙁

        • ventyl napsal:

          Ta “minimalna” riaditelnost bude zrejme dostatocne velka na to, aby raketa dokazala dosiahnut cielovu drahu, kedze pouzili stupne na tuhe palivo na zostavenie Vegy. Inu aj presnost usadzania nakladu na obeznu drahu u Sojuzu sa vylepsovala v prvom rade avionikou a letovym pocitacom, takze to by som ako az tak velmi kriticke nevidel.

        • maro napsal:

          I ty technické nevýhody se najdou. Gimballing, naklánění trysky je komplikovanější, robustnější a tedy i těžší mechanismus než u kapalného motoru. A hlavně, na velké tlaky vznikající při spalování paliva musí být u kapalného motoru dimenzována jen malá spalovací komora. U motoru na TPH musí být na tyto tlaky dimenzovaný celý ten dlouhý válec! Takže zase hmotnost navíc.

        • maro napsal:

          P.S. A další, pro někoho samozřejmě zanedbatelná nevýhoda, je horší manipulace s raketou při vývozu. Prázdná kapalinová raketa je jako prázdná plechovka od koly. Váží jen nějakou patnáctinu až dvacetinu startovací hmotnosti, protože palivo se bude čerpat až na rampě. U rakety na TPH se musíte se cvalíkem už od začátku vážícím patnáct až dvacetkrát víc tahat už při převozu a taky tomu musí odpovídat všechny manipulační úchyty přímo na raketě.

    • Jarda napsal:

      Porad jeste je nejefektivniejsim boosterem motor na tuhe palivo. Bez nej by se zadna z velkych raket neodlepila. Kdyby americani zbytecne nekomplikovali jeho vyrobu prevazenim krizem krazem po statech, byly by i SLS boostery o polovinu levnejsi…

    • KarelTv napsal:

      Motory na TPH používají vojenské rakety, tam je to nutnost. Aerokosmické firmy dělají i vojenskou techniku, prostě tam nejsou jen čistě komerční zájmy, ale i snaha držet a vyvíjet vojensky uplatnitelné technologie domácích firem.

  3. vh napsal:

    Statický zážeh?
    To celý motor vyhoří na zemi?
    A pak se znovu naplní?

  4. Jiný Honza napsal:

    Ten titulek mě zmátnul, ale v textu to je naštěstí vysvětlené.

    Ten booster je vlastně drobeček, poloviční proti těm současným u Ariane 5. Proto se taky budou pro větší náklady používat čtyři. Ale je z jednoho kusu a z uhlíkových vláken a vůbec lepší. A možná i levnější, i když o tom si radši nedělám moc iluze.

  5. Vlastimil Pospíchal napsal:

    Pokud jsou motory na TPH tak výhodné, proč se nepoužívají v kosmonautice častěji?

  6. Klasická tuhá paliva příliš nových možností nedávají. Dosud opomíjená verze je využití jemných práškových paliv, nanochemikálií, která jsou pod tlakem tryskou rozprašována do spalovací komory různými systémy, nebo jsou aplikovány kapalné oxidanty pro vznik disperze. To je spíše vhodná budoucnost pro uplatnění a možnost regulace spalovacího procesu.

  7. pbpitko napsal:

    Motory na TPH sú vinikajúce tam kde je potrebný brutálný ťah a netreba moc manévrovať, teda pri štarte. Potom už sa ich čo najrýchlejšie zbaviť.
    pb 🙂

Zanechte komentář

You must be logged in to post a comment.