1つのファルコンではなく、根本的に異なる再利用可能なESAおよびULAプロジェクト

Falconロケットの再利用可能なSpaceXの最初の段階は、再利用可能なロケットへの関心の高まりを引き起こしました。 たとえば、中国の会社LinkSpaceが、折り畳み式サポートのエンジンに着陸する同様のシステムのレンダリングを実証する場合、他の設計者は、翼またはエアキャッチを使用して、異なる原理のシステムを提供します。 一部のプロジェクトはすでに終了しましたが、新たに発表されたプロジェクトもあります。



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Adelineテクノロジーデモンストレーター



アデリンはもうない



2015年に、エアバスディフェンスとスペースが再利用可能なAdelineモジュールを開発しているというニュースが登場しました。これは、第1段ロケットエンジンと、滑走路に着陸する空気エンジンとプロペラを備えた翼付きユニットです。 最も明確な概念は、公式チャンネルでは利用できなくなったが、一般ユーザーが保存したビデオで説明されています。





ロケットの尾だけを保存するというアイデアには利点があります-Adelineの開発者によると、エンジン、航空電子工学、および尾室装置はステップのコストの80%を占め、それらを保存することは全体の大きなステップよりもはるかに簡単です。 燃料も節約され、エンジンに着陸するときのステップで過負荷が発生することはありません。 しかし、もちろん、すべてに価格があります-燃費の向上は、翼からの追加質量の損失によって部分的に食われます。



アデリーヌの尾部は、アリアン6で使用するために提供されましたが、理論的には、他のキャリア用に変更することができます。 プロジェクトが正式に発表されたとき、2010年以降作業が進行中であり、大規模なモデルのテストが既に成功していることが判明しました。 大声で発表した後、プロジェクトに関するニュースは豊富ではありませんでした-エアバスディフェンスアンドスペースの優先事項は新しいAriane 6ロケットであり、2018年には、プロジェクトが経済的な理由で関心を引き起こさないという情報が現れました。



ファルコン、ファルコンではない



ESAの一部であるドイツ航空宇宙宇宙センターは、今年3月20日に、巡航ミサイルステージのコンセプトに関する作業の開始を発表しました。 このプロジェクトは、Falcon SpaceXロケットの名前と一致するレターケースを除いて、FALCon(機内発射機の第1ステージキャプチャデモ用の編成飛行、「キャリアの第1ステージのピックアップを実証する編隊飛行」)と呼ばれていました。 名前が一致したため、プロジェクトマネージャーのMartin Sippelは、SpaceXロケットではなく犠牲者をつかむために、エンジニアがハヤブサのダイビングに触発されたことを説明する必要がありました。





FALConワークフロー、DLRの図



エンジンにロケットステージを着陸させることには重大な欠点があります。まだ多くの燃料が残っている場合、ステージを分離する必要があり、着陸に費やされます。 さらに悪いことに、顕在効果のために、ペイロードを加速するために最も価値があるのはこの燃料です。 FALConの場合、計画降下により、タンクのすべての燃料を使用できます--航機が着陸前にステージを引き上げます。 しかし、もちろん、このゲインは、アデリンのゲインのように、追加された翼によるステップの質量の増加によって食われます。



システムの重要な要素は、ステップを持ち上げて牽引するための設計になります。 エンジニアは、操舵ドック/トウコーンの設計に言及しています。





ガイドドック/トウコーン



私たちがよく知っている給油機のコーンは制御できません-給油機のパイロット自身は、車両で操縦することでそれらを捕まえます。 これは迅速かつ困難な問題ではないため、エンジンをオフにした段階計画では、制御されたコーンがタスクを大幅に促進するはずです。 しかし、これに加えて、to航機の改善はほとんど必要ありません。この能力では、通常の旅客機、さらにはコストを節約するために使用される旅客機を使用することが可能になります。



FALConの作業はまだ始まったばかりであり、Adelineの場合のように、最初のテストはロケットではなく無人翼の航空機で実行されます。 これまでに260万ユーロがプロジェクトに割り当てられましたが、これはあまり多くはありませんが、最初の実験には十分です。 プロジェクトの期間は非常に長く、2035年頃に出現する可能性のある次世代のステップで使用される可能性があるため、システムの耐空性は2028年頃に到達する必要があります。



ULAのさまざまなパラシュート



着陸用のファルコン9ステージは、3回のエンジンスタートを実行します。ブーストバックバーンでは、ステージが着陸エリアに照準を合わせ、エントリーバーン、過熱しないようにブレーキングステージ、最後に着陸を行います。 3つすべてが貴重な燃料を消費し、パラシュートが正確な着陸を提供できないという事実にもかかわらず、これらの操縦に必要な燃料供給量よりも少ない重量になります。 パラシュートとヘリコプターのインターセプトを使用するというアイデアは、ULA発射サービスプロバイダーによってバルカン発射機に実装される予定です。 第1ステージのテールコンパートメントをリセットし、大気の密集した層でブレーキをかけるために超音速パラシュートを開き、ドロップし、ガイド付きパラシュート翼を開き、ヘリコプターで拾い上げ、地上に配達し、テストして再利用する必要があります。





ULAスキーム



ビデオでは:





このプロジェクトの最新ニュースは、軌道から戻ってきた物体の空気ピックアップの技術を実証するためにULA NASAから190万ドルを受け取った 2018年8月の初めにさかのぼります。



プロメテウスとカリスト



フランス国立宇宙研究センター(CNES)も再利用性実験に従事しています。 「Callisto」は、SpaceXのGrassXperに匹敵しますが、酸素水素エンジンが異なるロケット着陸を備えた、準軌道の再利用可能なステージの技術的デモンストレーションです。





CNESプレゼンテーションフレーム



将来的には、本格的な打ち上げロケットがこれから成長する可能性がありますが、すぐには達成できません-CNESの優先事項は、最初に開発された打ち上げロケットのコストを削減し、次にステージを戻すことです。 このアプローチは非常に堅牢です。マスクは競争力のある使い捨てのFalcon 9を最初に提供し、注文を受け取り始めてから再利用可能なミサイルに変え始めたことを思い出します。



CNESの仕事のもう1つの分野は、プロメテウスメタンエンジンです。 3Dプリンティングなどの新しい技術を使用して、Ariane 5の中央ブロックエンジン(第2段階)よりも10倍安くなります。すべてがうまくいけば、エンジンは新しいAriane 6の修正または次のESAロケットで使用されます。





プロメテウスエンジン、CNES画像



おわりに



さまざまな再利用可能なロケットを使った実験は、中国の皇帝Q始皇(その後、毛沢東によって再利用された)のフレーズによってのみ歓迎されます:「百の花を咲かせて、百の学校を競わせてください」。 技術的なソリューションにはそれぞれ長所と短所があり、どのオプションが優れているかを練習してみましょう。



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