Druhý exemplář „elektrické“ rakety na kosmodromu

Horní část rakety Electron

Ačkoliv naši stálí čtenáři dokáží nadpis rozklíčovat, musíme pamatovat i na nováčky, kteří se staršími články nepřišli do styku. Dnes bude řeč o malé raketě Electron, která se vyznačuje unikátním technologickým řešením. Zatímco všechny raketové motory používají turbočerpadla spalující stejnou palivovou směs jako motor, Electron sází na elektrická čerpadla, která berou energii z palubních baterií. Firma Rocket Lab před pár dny oznámila, že na novozélandský kosmodrom již dorazil druhý exemplář tohoto nosiče, který navíc jako první ponese i užitečný náklad tvořený malými komerčními družicemi.

Ke startu nedojde dříve než v prosinci, protože inženýři musí společně s techniky provést celou řadu zkoušek, což zabere několik týdnů. V rámci zkoušek proběhne třeba i cvičný startovní odpočet a možná i statický zážeh motorů prvního stupně, což je praxe, kterou před každým startem dělá SpaceX. Ačkoliv budou na palubě komerční družice, pro Rocket Lab jde stále o testovací misi, čemuž odpovídá i její název „Still Testing“, ostatně první let z 25. května měl označení „It’s a Test!

Raketa Electron

Raketa Electron
Zdroj: https://assets.cdn.spaceflightnow.com

„Je skvělé, že máme na rampě další raketu,“ uvedl zakladatel a šéf firmy Peter Beck a dodal: „Pro nové rakety je neobvyklé, aby se druhý start připravoval jen pár měsíců po premiérové misi. Vděčíme za to robustnímu návrhu rakety a pilně pracujícímu týmu v pozadí. Mise Still Testing je významným milníkem v rámci přístupu do vesmíru. Tato mise může odemknout velký potenciál pro zlepšení běžného života milionů lidí.“

Druhý Electron při své misi vynese cubesaty od dvou kalifornských firem. Na palubě bude jeden cubesat Dove od firmy Planet určený ke snímkování Země a společnost mu budou dělat dva cubesaty Lemur-2 od firmy Spire určené ke sledování počasí. Manažer firmy Planet uvedl, že Electron dopraví družice na dráhu ve tvaru protáhlé elipsy – nejvyšší bod má být 500 km vysoko, nejnižší pak o 200 kilometrů níže, přičemž dráha bude vůči rovníku skloněna o 83°. Electron, Planet a Spire uzavřely dohodu o spolupráci při testovacím letu Electronu už letos v září.

„Jsme fascinováni výkonem, který Electron předvedl při své první misi a nyní dychtíme po tom, abychom se podíleli na dalším kroku – uvolnění nákladu,“ uvedl Beck a dodal: „Na raketě jsme nemuseli udělat žádné výrazné změny. To, že jsme nedosáhli oběžné dráhy způsobila chyba třetí strany, která již byla opravena a tak se můžeme soustředit na aktuální výrobu rovnou šesti kusů rakety Electron.“

Na konci května vystoupala raketa do výšky 224 kilometrů, první stupeň dohořel a podle plánu se oddělil od stupně horního, který se následně zapálil. Došlo i k úspěšnému odhození aerodynamického krytu, ale selhal jeden díl pozemního vybavení dodaný třetí stranou. Ten ztratil kontakt s raketou a vydal pokyn ke spuštění autodestrukčního systému. Ten je na raketě pro případ, kdy by se nosič odchyloval z plánované dráhy a bylo by potřeba nouzově ukončit jeho činnost.

Žehnání raketě Electron od domorodých Maorů

Žehnání raketě Electron od domorodých Maorů
Zdroj: https://pbs.twimg.com

V tomto případě však destrukční pokyn přišel po chybném rozhodnutí pozemního vybavení. Následná analýza telemetrie totiž odhalila, že let probíhal podle plánu a systémy na raketě fungovaly normálně, přičemž nic nenaznačovalo jakýkoliv problém. Dá se tedy očekávat, že Electron mohl dosáhnout rychlosti pro usazení na oběžné dráze už při svém prvním letu. Tehdy však na palubě nebyly žádné družice.

I v případě druhého Electronu se však máme připravit na odklady, které byly avizovány už před první misí. Firma bude čekat na vhodné počasí a stejně tak bude kontrolovat i všechny palubní systémy, aby měla absolutní jistotu. „Pořád jsme v testovací fázi, proto se dá očekávat hned několik odvolaných pokusů i před druhým startem. Ohromně si přitom vážíme toho, že vynášíme náklad pro firmy Planet a Spire,“ uvedl Beck. Ten již v srpnu uvedl, že očekává přímý přenos ze startu druhého Electronu. Premiérový let tohoto nosiče totiž nebyl vysílaný živě – videozáznamu jsme se dočkali až se zpožděním.

Ke startu opět dojde z rampy Launch Complex na poloostrově Mahia. Ten leží na východním pobřeží Severního ostrova Nového Zélandu a našli bychom jej 380 kilometrů jihovýchodně od hlavního města Aucklandu, kde se nachází výrobní a řídící středisko firmy Rocket lab. Hlavní ředitelství bychom museli hledat mimo Nový Zéland – až v Kalifornii na Huntington Beach. V budoucnu by se zde měl i vyrábět potřebný hardware, což souvisí s tím, že provoz raket Electron probíhá pod dohledem amerického Federálního leteckého úřadu.

Elektron se řadí mezi lehké rakety, protože dokáže na kruhovou heliosynchronní dráhu ve výšce 500 kilometrů dopravit až 150 kilogramů nákladu. Jedná se o dvoustupňový nosič o výšce pouhých 17 metrů, který spaluje v obou stupních kapalný kyslík a letecký petrolej. Detailně jsme technologie celé rakety rozebrali v tomto článku.

Motor Rutherford

Motor Rutherford
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Na prvním stupni bychom našli devět motorů Rutherford a na horním stupni je pak tento motor jediný. Celkovým uspořádáním tak Electron může trochu připomínat zmenšený Falcon 9. Právě motory Rutherford jsou prvkem, který Electron odlišuje od všech ostatních raket. Jejich elektrická čerpadla jsou v kosmické branži unikátní a firma Rocket Lab je vyvinula ze svých prostředků. Až se raketa dostane do běžného provozu, má jeden start Electronu stát 4,9 milionu dolarů a zákazníky chce hledat mezi firmami, které vyrábí malé družice. Ty musí v současné době létat jako spolucestující na větších raketách, které vynáší nějaký jiný hlavní náklad.

Firma založená v roce 2006 dokončila vývoj Electronu za méně než 100 milionů dolarů, přičemž dostala finance od fondu ze Silicon Valley, novozélandské vlády, ale i od firmy Lockheed Martin. Další kolo financování v letošním roce navýšilo investice na 148 milionů dolarů a cena společnosti překonala hranici miliardy dolarů.

Zdroje informací:
https://spaceflightnow.com/
https://www.facebook.com/
https://www.rocketlabusa.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/17/2017/01/Rocket-lab-247.jpg
https://assets.cdn.spaceflightnow.com/…Mahia-Peninsula_2017_1_preview-678×416.jpeg
https://pbs.twimg.com/media/C_1O9DEVYAAHWIs.jpg:orig
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/17/2017/01/Rutherford-Photo.jpg

Druhý exemplář „elektrické“ rakety na kosmodromu, 5.0 out of 5 based on 22 ratings
Pin It
(Visited 3 783 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 (22 votes cast)
(Visited 3 783 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)


60 komentářů ke článku “Druhý exemplář „elektrické“ rakety na kosmodromu”

  1. Jansa Jaroslav napsal:

    Když teď bude mít Falcon9 stopku tak nám udělá radost aspoň start rakety Elektronu na Novém Zélandu.

  2. pbpitko napsal:

    Turbočerpadlá sú dosť rizikovou záležitosťou. Sú konštrukčne náročné, ťažko ovládateľné … a hlavne v minulosti boli dosť častou príčinou havárií.
    Elektro-čerpadlá sú konštrukčne omnoho jednoduchšie, perfekne sa dajú ovládať a synchronizovať s motorom. A elektromotory sú výnimočne spoľahlivé a lacné.
    Zaujímalo by ma koľko vážia baterky a koľko by vážilo potrebné klasické palivo. Tuším, že by to mohlo byť zhruba fifty-fifty.
    Myslím, že je to veľmi šikovne vymyslené a že by to mohlo mať budúcnosť. Silne držím palce a teším sa na živé vysielanie.
    Prvý let dopadol takmer perfektne, čo sa hneď tak nedalo vidieť. Verím, že druhý pokus bude úplným úspechom. .
    pb 🙂

    • Petr Bílek napsal:

      Nemyslim si, ze to vyjde hmotnostne stejne. Energeticka hustota paliva vs baterie je radove vyssi. I kdyby elektromotor mel 2x vyssi ucinnost nez turbina, tak to porad hmotnostne nedozene. Vyhody musi byt jine, aby se to vyplatilo.

    • Vojta napsal:

      Baterie budou o dost těžší než palivo. Jak to bude s čerpadly a podpůrnými systémy, netuším. Především jde o tlak na cenu, jednoduchost výroby a spolehlivost, a tady mají elektrická čerpadla jednoznačně navrch.

    • casso napsal:

      v starom clanku su podrobnosti. sice tam nie je vaha baterii ale je tam vaha prazdneho stupna (tusim 950kg). nieco sa da odvodit aj od vykonu jedneho motora – 37kW, specifickeho impulzu 303 sekund a typu motora – jednosmerny dualny motor.

    • Rado napsal:

      Áno, čerpadlá sú najzložitejšia vec v motore. Ale že by boli nespoľahlivé si nemyslím. Amíci kedysi neverili rusákom uzavretý cyklus, čo je na reguláciu čerpadla najzložitejší princíp, a napokon ich sami podrobili testom, neveriacky krútiac hlavou a dali do svojich rakiet. A stále to funguje. Teda do kým sa to akože nesnažili ‘vylepšiť’. 🙂 Takže ja si myslím, že elektročerpadlo nieje hudba budúcnosti. Tobôž na baterky.

      • Samo napsal:

        To s uzavretým cyklom Amíkmi a Ruskom je len v podstate taká povera vývoj RS-25 siaha do 60tych rokov a tiež používa uzatvorený cyklus Američania sa k NK-33 dostali až v 1995 tuším. Súhlasím šahať do motorov vyrobených v rokoch 1970-75 nebol šťastný nápad no podľa mňa by problém prišiel skôr či neskôr aj tak.

  3. Alois napsal:

    Čerpadla potřebují určitý výkon, při případném zvětšování nosiče by se zřejmě brzy narazilo na kapacitní limit baterií.

    • Fantasta napsal:

      U motoru s tahem cca 10 tun je výkon turbočerpadla cca 0,5 MW.

    • Vojta napsal:

      Pokud budou chtít zvětšit nosič, tak musejí přidat baterie. Těžko říct, kde jsou v takovém případě limity a jestli je výhodnější menší nebo větší raketa. Vyčerpané baterie by se měly za letu odhazovat, takže to není tak, že je stupeň táhne všechny s sebou až do vyhoření.

    • Jiný Honza napsal:

      Skoro bych řekl, že limit nebude v bateriích, ale v elektromotoru. Vyrobit lehký levný a spolehlivý elektromotor s elektronickou regulací pro výkony v řádu stovek kW není zase taková legrace.

      • casso napsal:

        ten motor bude urcite to najlepsie co sa da vyrobit. pri svojej velkosti – priblizne ako flasa mineralky ma meskutocny vykon 37 kW (~50 koni). bezny priemyselny motor s podobnym vykonom je monstrum velke asi ako motor v aute, a vazi asi stvrt tony.

      • Jiný Honza napsal:

        No jo, ale třeba turbo Merlina 1-D má snad 1900 kW. A to je Merlin pořád ještě “prdítko”.

        Takovej elektromotor včetně elektroniky k němu, aby byl lehký a přežil pár decimetrů od spalovací komory startujícího raketového motoru a byl relativně levný. No nevím.

  4. Filip Šrámek napsal:

    Budete start streamovat

  5. Vlastimil Pospíchal napsal:

    Třeba se někdy dočkáme, že ty baterie budou umístěny do pomocných bloků, které se naučí samostatně přistávat jako letadlo.

    • Dan napsal:

      Předpokládám, že ty baterie budou pořádně zrasené po tom, co budou muset za dost krátkou dobu vydat, takže by se o jejich znovupoužití moc nestálo.

    • Jiný Honza napsal:

      Řekl bych, že cena baterií je ve srovnání s cenou jen toho elektromotoru s elektronickým regulátorem zanedbatelná. O ceně celého motoru nebo stupně nemluvě.

      • tyčka napsal:

        Ten motor je možná podobně poničen jako ty baterie – prostě je nejspíš zcela výkonově přetížen a tak se silně zahřívá což ho postupně zničí – tedy s časovou rezervou na dobu běhu motoru rakety.

  6. KarelTv napsal:

    150 Kg není málo, když si člověk vezme, co poslední dobou dokáží malé cubesaty. Pokrok v miniaturizaci, nové kompozitní materiály a vývoj eletrického (iontového) pohonu satelitů by mohly docela zamávat se satelitním trhem.

  7. vj napsal:

    Nepoužívají motory v Sojuzu pro pohon turbočerpadla peroxid vodíku?

    • Jiný Honza napsal:

      Ano používají. Mají to zděděné už po prababičce V-2.

      • Rado napsal:

        To vážne majú??

        • Jiný Honza napsal:

          Jo, však je to raketa z padesátých let.

          Z tohoto úhlu pohledu je věta:

          “Zatímco všechny raketové motory používají turbočerpadla spalující stejnou palivovou směs jako motor”

          vlastně úplně špatně. Velmi pravděpodobně většina raketových motorů v historii používala turbočerpadla na peroxid vodíku. 🙂

        • Racek napsal:

          Ale to snad ne. Resp. určitě ne.

        • Jiný Honza napsal:

          Jako že RD-107 nemá turbínu na peroxid, nebo že těch motorů nebylo tolik?

        • Racek napsal:

          Čerpadlo na peroxid měla asi jen ta V2. Je to hmotnostně i účinností velmi nevýhodné řešení. Jinak se podívejte diskusi nahoře, RD 106 mělo uzavřený cyklus.

        • Jiný Honza napsal:

          Tak na wikipedii to tak je, včetně detailního schématu turbočerpadla. Na ruské wiki dokonce i s tlakem a teplotou.

          Navíc mám pocit, že jsem někde četl o řešení dodávek koncentrovaného peroxidu v souvislosti se starty sojuzu z Kourou.

          Ale možná je všechno jinak, čert těm internetům dneska věř.
          🙂

        • Jiný Honza napsal:

          Jo a prej dokonce peroxid do Kourou dodává stejná firma (Evonik), co dělala peroxid do V-2.
          Ono těch provozů,které by takhle koncentrovaný (82,5%) peroxid uměli v dostatečné množství vyrobit moc nebude.

  8. Rhinox napsal:

    “…turbočerpadla spalující stejnou palivovou směs jako motor…”

    Opravdu turbocerpadla SPALUJI palivovou smes???

    • Dušan Majer napsal:

      A jak jinak to říct?

    • Petr Scheirich napsal:

      Ano, opravdu :-). Turbočerpadlo se skládá z turbíny a čerpadla. Turbínu roztáčí SPALOVÁNÍ palivové směsi. Turbína pak pohání čerpadlo, které žene palivo, nebo okysličovadlo (samozřejmě samostatným okruhem; toto pumpované palivo, nebo okysličovadlo, se v turbočerpadlu nespaluje) do spalovací komory raketového motoru.

      • Rhinox napsal:

        Ale ja se neptam co roztaci turbinu. Ja se pozastavuju nad tim ze turbina pry SPALUJE smes (coz je samozrejme nesmysl).

        V zavislosti jakej cyklus se pouzije, turbinu bud roztaci cast spalin vedena ze spalovaci komory kde se palivo opravdu spaluje (Combustion tap-off cycle), nebo palivo ktere expanduje po fazove zmene (Expander cycle), nebo cast paliva pred-spalena v specielni komore (staged combustion cycle). Opravdu tam nevidim ani jedinou verzi, kde by turbocerpadlo (cit.) SPALOVALO palivovou smes…

        https://en.wikipedia.org/wiki/Combustion_tap-off_cycle
        https://en.wikipedia.org/wiki/Expander_cycle
        https://en.wikipedia.org/wiki/Staged_combustion_cycle

      • Petr Scheirich napsal:

        Ono by stačilo “nezkoušet” čtenáře a autory z raketové techniky pokládáním otázky s mnoha otazníky, na kterou dostatene jednoduchou odpověď, kterou pochopí i laik (protože z Vaší otázky vůbec nebylo jasné, kdo se ptá), ale rovnou napsat jak to je. Na to druhé tu myslím ta dizkuze je, na to první ne.

        • Rhinox napsal:

          Mozna by chtelo odpovidat jen kdyz odpoved znam, ne kdyz si jen tak tipuju. To prvni je v poradku, to druhe nikoliv…

          Ja nikoho neskousel, ptal sem se. Ja osobne takove turobcerpadlo ktere by spalovalo palivo neznam, ty ano? Rad se necham poucit.

  9. B.Boruvka napsal:

    Nechci se rouhat ale tesim se na to vice nez na Falcon!! 😉

  10. B.Boruvka napsal:

    Docela bi me zajimalo jestli maji v Rocket Lab nejake prebjehliky ze SpaceX

    • Jirka Hadac napsal:

      Co by ne, po vystoupeni Davida Pavlika s kolegou hadam, ze klidne, sou lidi, co radi rozjizdi firmy, a zabehnute projekty nejsou pro ne. Ale fakt je to tip.

  11. Jirka Hadac napsal:

    Ja premyslim, jak pri teto nosnosti vynesou Moon Express na TLI a dal. Nebo je tak lehky, ze to problem nebude? Jako dalsi let je totiz planovano toto.

    • Kenny007 napsal:

      Tak není to nemožné, ten lander MX1 má dopravit cca 30kg na povrch Měsíce. Takže při nosnosti Electronu 225 kg na LEO zabývá skoro dva metráky na palivo landeru a konstrukci. Asi to bude nadoraz.

  12. Filip napsal:

    Ohledně turbočerpadla vs. elektročerpadla – pustím se na tenčí vody, protože nevím v jakém stavu je palivo/okysličovadlo, které prochází turbočerpadlem, zda plynné nebo tekuté. Pokud plynné tak u velkých plynových turbín (připodobňuji letecké motory k raketovým) je poměr příkonu kompresoru vůči výkonu turbíny 3/1, čili 66% procent výkonu celé sestavy kompresoro-turbíny spotřebuje kompresor na to, aby poháněl turbínu a předával tak proudícímu médiu rychlost a tlak. U malých motorů je ten poměr ještě větší, klidně i 4/1.
    Závěr je jednoduchý – kompresory jakožto nástroj pro pohon turbín nebo čerpadel, pokud jsou na stejné hřídeli, je strašně neefektivní.
    Možná by se dalo zjistit kolik výkonu tím nahrazením kompresoru čerpadlem se ušetří.

Zanechte komentář