Udane testy rozwijanych konstrukcji SpaceX i Aerojet Rocketdyne

Naziemny test dolnego stadium rakiety Falcon Heavy odbył się na początku maja 2017 r. na terenie bazy McGregor w Teksasie. Władze SpaceX poinformowały o sukcesie 9 dnia bieżącego miesiąca, nie ujawniając szczegółów. Wiadomo, że próba obejmowała uruchomienie silników głównego członu ciężkiej rakiety na okres równy faktycznemu czasowi pracy boostera podczas rzeczywistego startu.

Element, który sprawdzano, to w istocie zmodyfikowany główny stopień rakiety Falcon 9. Zmiany w nim wprowadzone umożliwiają połączenie go z dwoma kolejnymi dolnymi członami Falcona 9, pełniącymi rolę dodatkowych, bocznych elementów napędowych (strap-on boosters). W sumie więc, na pierwszym etapie lotu Falcona Heavy będzie rozpędzać aż 27 silników Merlin. Drugi stopień pojazdu będzie natomiast zasilany pojedynczym Merlinem.

Pierwotne plany SpaceX zakładały, że Falcon Heavy wejdzie do użytku już w 2013 r., jednak program zaliczył opóźnienia. Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest fakt, że zmodyfikowanie dolnego stopnia Falcona 9 na potrzeby zasadniczej części ciężkiej rakiety SpaceX okazało się technicznie znacznie trudniejsze niż się spodziewano. Inną przyczyną opóźnień była zeszłoroczna eksplozja Falcona 9, która zniszczyła stanowisko startowe SLC-40 na Przylądku Canaveral. W zaistniałej sytuacji, kolejne „standardowe” starty Falcona 9 musiały odbywać się z LC-39A w Kennedy Space Center, która to platforma miała być w zasadzie zarezerwowana wyłącznie na potrzeby Falcona Heavy oraz te związane z przyszłymi lotami załogowymi, realizowanymi przez SpaceX.

Pod koniec marca br. Elon Musk stwierdził, że pionierski lot mierzącego 70 m Falcona Heavy może się odbyć jeszcze latem 2017. Podczas tej pierwszej misji rakieta nie zabierze raczej żadnego cennego ładunku, ze względu na znaczny stopień ryzyka. W roli strap-on boosters wystąpią dwa sprawdzone już we wcześniejszych startach i odzyskane pierwsze stopnie Falcona 9.

Falcon Heavy ma być najsilniejszą rakietą od czasu Saturna V, który zabierał amerykańskich astronautów na Księżyc. Pojazd będzie w stanie wynieść do 54 ton na LEO i do 24 ton ładunku na geosynchroniczną orbitę transferową (GTO). Docelowo firma SpaceX planuje odzyskiwać wszystkie trzy boostery pracujące na pierwszym etapie lotu ciężkiej rakiety. Sam Musk nie wyklucza, że w przyszłości po startach Falcona Heavy, jak i w przypadku Falcona 9, będą też podejmowane próby odzyskania drugiego stopnia rakiety.

Aerojet Rocketdyne na drodze do wyeliminowania rosyjskich silników z USA

Natomiast koncern Aerojet Rocketdyne pochwalił się na początku maja, że z powodzeniem przeprowadził udane próby systemu spalania swojego silnika AR1. Testy odbyły się w należącym do NASA Stennis Space Center w Mississippi.

Do budowy swojego silnika firma planuje wykorzystać innowacyjny stop niklowy, który jest wyjątkowo odporny na ogromną temperaturę i obfitość tlenu, z jakimi mamy do czynienia w komorze spalania. To rozwiązanie korzystnie wpłynie na bezpieczeństwo pracy zespołu napędowego. Jak podkreśliła Julie Van Kleeck z Aerojet Rocketdyne, zastosowanie właściwego stopu niklu nie dość, że umożliwia korzystanie z technologii druku 3D, to także eliminuje konieczność montowania „egzotycznych metalowych powłok”, jakie spotyka się w rosyjskich konstrukcjach RD-180.

Aerojet Rocketdyne stawia sobie za cel stworzenie w 100% amerykańskiego silnika, którym Departament Obrony mógłby, zgodnie z wytycznymi Kongresu, zastąpić rosyjskie RD-180, używane w rakietach wynoszących satelity związane z bezpieczeństwem narodowym Stanów Zjednoczonych.

Paliwem dla AR1 jest nafta. Na poziomie morza maszyna ma generować 2 200 kN ciągu. Silnik ten mógłby najprędzej zastąpić konstrukcje rosyjskie w rakietach Atlas V. Produkt Aerojet Rocketdyne brany jest też pod uwagę jako ewentualny back-up systemu napędowego dla rakiety Vulcan, gdyby z jakiejś przyczyny roli tej nie mógł wypełnić BE-4 autorstwa Blue Origin, choć jak przyznały niedawno władze ULA, firma Jeffa Bezosa na razie przoduje w tej rywalizacji.

Władze Aerojet Rocketdyne również w pierwszej dekadzie maja podały, że silnik AR1 pomyślnie przeszedł test Critical Design Review. W próbach brali udział niezależni eksperci reprezentujący administrację i przemysł. Sprawdzano czy konstrukcja spełnia wszystkie postawione je wyśrubowane wymagania, a także oceniano planowany proces produkcji przyszłych silników. Ten sukces oznacza, że najpewniej AR1 będzie miał wszystkie certyfikaty i jego lotne wersje wejdą do produkcji już w 2019 r. Silnik mógłby zostać zaangażowany do wykonywania zadań na rzecz bezpieczeństwa narodowego USA już w roku 2020.

Czytaj też: USA i rosyjskie silniki rakietowe. Na szali bezpieczeństwo, prestiż i gospodarka [ANALIZA]