Başkan Yardımcısının ölüm emri, ticari havacılık yapılamaz
[Makale / Li Huichao, Observer Network Köşe Yazarı]
Falcon Heavy roketi geçen yıl ilk kez uçtuğunda, dünyanın yakınında uçan kırmızı spor araba ve astronot mankenleri birçok göze çarptı. 11 Nisan'da SpaceX'in Falcon Heavy roketinin ikinci uçuşu başarılı oldu ve Arabsat-6A uydusu başarıyla senkronize bir transfer yörüngesine gönderildi. Bu uçuş aynı zamanda bir Falcon Heavy roketinin ilk ticari uçuşudur ve bu roketin ticari kullanımının önünü açmaktadır. Bu fırlatma mükemmeldi.Uyduyu başarılı bir şekilde yörüngeye yerleştirmenin yanı sıra, iki güçlendirici ve çekirdek sahne başarıyla kurtarıldı. Ancak bu fırlatma aynı zamanda Falcon Heavy roketinin bazı teknik sınırlamalarını da yansıtıyor - bazılarının düşündüğü kadar şaşırtıcı değil.
Uydunun ömrünü yenilemek tamamlanmadı
Arabsat-6A haberleşme uydusunun işletme ajansı, Arap bölgesindeki ülkelere haberleşme uydu hizmetleri sağlamak üzere 21 Arap ülkesinin ortaklaşa kurduğu Arap Haberleşme Uydu Örgütüdür. "Altın usta" bir Arap olmasına rağmen, bu uydu bir Amerikan şirketi tarafından tasarlanmış ve üretilmiştir ve ayrıca bir ABD şirketinin roketi tarafından fırlatılmıştır. Arabsat-6A uydusu Lockheed Martinin A2100 uydu platformunu kullanmaktadır ve 6.46 ton ağırlığındadır.Arap ülkelerinin yoğunlaştığı Orta Doğu için hizmet sunmanın yanı sıra Kuzey Afrika ve Doğu Avrupa'nın bazı bölgelerine de hizmet verebilmektedir.
İletişim uyduları genellikle ekvator üzerinde ve yerden 36.000 kilometre yükseklikte sabit (GEO) yörüngelerde çalışır. Burada, uydunun dünya etrafındaki dönüşünün açısal hızı, dünyanın dönüşünün açısal hızıyla tamamen aynıdır. Uydu, belirli bir alana sürekli olarak hizmet verebilmesi için yere göre sabit kalabilir. Yerdeki uydu anteni ("kazan" olarak da bilinir) ) İlk ayarlamadan sonra ayarlanmasına gerek yoktur. Bu yörüngede çalışan bir uyduyu fırlatırken, roket önce uyduyu yerden birkaç yüz kilometre yükseklikte alçak Dünya dairesel bir yörüngeye taşır ve kapanır ve kayar. Uygun bir konuma taksi yaptıktan sonra, roket motoru tekrar çalıştıracak ve uyduyu senkronize transfer yörüngesine (GTO) gönderecektir. Bu, bir ucu alçak dünya yörüngesine, diğer ucu ise eşzamanlı yörüngeye bağlı olan eliptik bir yörüngedir.
Geçmişte GTO yörüngesinin zirvesinde kalkış ve hızlanma ve yörüngeye girme işlemi, genellikle uydunun taşıdığı yakıtı gerektiren uydunun kendi motoruyla tamamlanıyordu. Uydunun yörüngede çalışması sırasında, uydunun her zaman doğru konumda olması ve anten her zaman doğru yöne bakması için uydunun yörüngesini ve konumunu korumak için motorun da yakıt tüketmesi gerekir. Yakıt tükendiğinde, uydunun diğer bileşenleri hala normal şekilde çalışabilse bile, durumu sürdürülemeyeceği için uydu yakında hizmet dışı kalacaktır. Uydunun taşıdığı toplam yakıt sabittir.Yörünge değişimi sırasında tüketilen yakıt azaltılabilirse, yörünge üzerinde kullanım için daha fazla yakıt ayrılabilir. Arabsat-6A, fırlatma öncesinde Arap Haberleşme Uydu Örgütü CEO'su tarafından sızdırılan bilgiye göre, daha yüksek itme gücü uyduya daha uzun ömür verebileceği için, Falcon ağır roketini seçti.
Bu yılın Şubat ayında, Arabsat-6A ile temelde aynı konfigürasyon olan Suudi Geostationary Satellite-1 / Hellas Sat-4 uydusu, Avrupa Ariane 5 roketi tarafından fırlatıldı ve yörüngedeki tahmini ömrü 15 yıla ulaşabilir. Falcon ağır roketiyle fırlatılan Arabsta-6A 18-20 yıla yenilenmiştir. Son yıllarda, yörüngede uzun süre çalışabilen ve uyduları doğrudan GEO yörüngesine göndermek için birden çok kez uçabilen roket üst aşamalarını kullanan daha fazla fırlatma yapıldı. Örneğin, Beidou navigasyon uydu sisteminin konuşlandırılması sürecinde, Çin'in Expedition One'ın üst aşaması, GEO yörüngesine defalarca doğrudan görevler gerçekleştirdi. Falcon Heavy Rocket hala Arabsat-6A'yı bu sefer GTO yörüngesine yerleştiriyor ve GTO'dan GEO'ya transfer hala uydunun gücüne ihtiyaç duyuyor ve "ömür uzatma" tamamlanmadı. Aslında SpaceX üst aşamayı ayrı ayrı geliştirmedi.Temelde Falcon 9 ve Falcon Heavy roketi ile aynı olan ikinci aşama, uzun süre yörüngede süzülerek defalarca açılıp kapanabilir.Üst aşamanın teknik özelliklerini belli ölçüde taşır. . Ancak, belki de ikinci seviyenin teknik seviyesinden dolayı, SpaceX henüz doğrudan bir GEO yörüngesi başlatmadı.
İkisine birden sahip olamazsın
Bazıları tarafından fırlatma aracı olarak "yüzeydeki en güçlü" olarak adlandırılan Falcon Heavy Rocket, 26,7 ton nominal GTO taşıma kapasitesine sahiptir. GTO yörüngesine yalnızca 6 tonluk bir Arabsat-6A fırlatmak için böylesine güçlü bir roket kullanmak, büyük bir at arabasının kapasitesini boşa harcıyor gibi görünüyor. Bununla birlikte, güçlendirici ve çekirdek tamamen kurtarıldığında, Falcon ağır roketinin GTO taşıma kapasitesi keskin bir şekilde 8 tona düşürülecek. Diğer bir deyişle, "yüzeydeki en güçlü" taşıma kapasitesi ve geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir işlevler, aynı fırlatmada elde edilemeyen balık ve ayı pençeleridir.
Şu anda, Falcon 9 ve Falcon ağır roketlerinin çekirdek aşaması ve güçlendiricisi bir geri dönüşüm ve yeniden kullanım şeklinde çalışırsa, iş tamamlandıktan sonra, geri dönüş yoluna girmesi, yavaşlaması ve nihayetinde iyileşmesi için motor üç kez daha ateşlenecek. Platforma yumuşak iniş. Bu nedenle, çekirdek aşama ve güçlendirici, yere dönmek için biraz yakıt "özel" yapmak zorundadır. Yakıtın bu kısmı sadece yükü fırlatmak için kendi enerjisini kullanmakla kalmaz, aynı zamanda roketin kalkış ağırlığını alması gerekir, böylece geri dönüşüm ve yeniden kullanım durumunda roketin taşıma kapasitesini düşürür. Aynı zamanda, roketin uçuşunu kontrol etmek için kullanılan ızgara ağı ve kurtarma işlemi sırasında yere temas eden iniş bacakları ek kalkış ağırlığı gerektirir. Bu faktörlerin birleşik etkisi altında, roket kurtarma ve yeniden kullanım maliyeti, taşıma kapasitesindeki azalmadır.
Falcon 9 roketinin GTO taşıma kapasitesi geri kazanılamaz ve geri kazanılabilir teknik durumda sırasıyla 8,3 ton ve 5,5 tondur.Geri dönüştürülebilir fonksiyonun kullanılması, GTO taşıma kapasitesinin yaklaşık üçte birini kaybetmesine neden olur. Falcon Ağır Roket için, kurtarılamayan ve kurtarılabilen teknik durumda taşıma kapasitesi sırasıyla 26,7 ton ve 8 tondur.Kurtarılabilir işlevi, GTO'nun üçte ikisinden fazlasını kaybetmesine neden olur. Falcon ağır roketi için, Kurtarma işlevi, GTO taşıma kapasitesi üzerinde daha önemli bir etkiye sahiptir. Şu anda, Falcon Heavy Rocketın lansman kataloğu teklifi, başlatma başına 90 milyon ABD dolarıdır, ancak bu teklif, kurtarma işlevinin etkinleştirilmemesine dayanmaktadır. SpaceX'in web sitesi, bu lansman için bu güçlendirici ve çekirdek düzeyinde kurtarma teklifini vermedi ve bunu diğer kanallar aracılığıyla kamuya duyurmadı. Ticari açıdan bakıldığında, geri dönüştürülebilirlik işlevi birim yük ağırlığı başına fırlatma maliyetini düşürürse bu teknoloji kârlıdır. Ancak Falcon ağır roketi için, GTO taşıma kapasitesi geri dönüşüm ve yeniden kullanım nedeniyle büyük ölçüde kaybedildiğinde bunun gerçekleştirilip gerçekleştirilemeyeceği belirsiz.
Başkan Yardımcısının ölüm emri, ticari havacılık yapılamaz
Kısa bir süre önce, ABD Başkan Yardımcısı Pence, NASA'ya ölümcül bir emir verdi: Hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, Amerikan astronotlarının 2025'te aya inmesine izin verilmelidir; NASA ve müteahhitleri "Uzay Fırlatma Sistemi" (SLS) geliştirirse, bu yapılamaz. , O zaman lütfen Gaoming'den diğer ticari havacılık şirketlerinin bunu halletmesine izin vermesini isteyin.
Falcon ağır roketinin başarılı bir şekilde fırlatılmasından sonra, bir zamanlar yüksek bir ses duyuldu: Amerika Birleşik Devletleri'nin deneyimi, ülkenin artık havacılık ile uğraşamadığını ve havacılık endüstrisinin hala özel şirketlere izin vermek zorunda olduğunu gösterdi. Bununla birlikte, aslında, SpaceX'in gelişinden önce ve sonra, ABD havacılık endüstrisi özel şirketler tarafından üstlenildi. NASAnın bir devlet kurumu olarak geleneksel modda yürüttüğü uzay projelerinde, NASAnın önde gelen tasarım planı ve teknik rotası belirlenir ve uzay aracının güvenliği ve güvenilirliği sağlanır. Bununla birlikte, uzay aracı geliştirme, üretim, test ve hatta fırlatma operasyonlarının belirli yönleri İşler Boeing, Northrop Grumman ve Lockheed Martin gibi özel havacılık endüstrisi devleriyle yapılacak. Sonunda, üretilen uzay aracı ve fikri mülkiyet hakları ile uzay aracının işletim tesisleri NASA'ya ait ve tüm Ar-Ge bütçesi de NASA tarafından karşılanıyor.
SpaceX'in öncülüğünü yaptığı ticari havacılık modelinde, roketlerin ve uzay aracının araştırma ve geliştirilmesine şirketler hakimdir.NASA, araştırma ve geliştirme çalışmalarının bir kısmını kendi ihtiyaçlarına göre finanse etmeyi ve kurumsal havacılık ürünlerini sipariş etmeyi seçebilir, ancak geleneksel NASA araştırma ve geliştirme maliyetleriyle karşılaştırıldığında Mod, bu modun maliyeti sınırlı ve kontrol edilebilir, bu da şirketleri maliyetleri daha iyi kontrol etmeye teşvik edebilir. Her iki modda da, uzay projelerinin çekirdek kullanıcıları olan devlet kurumları önemli bir rol oynar. Elbette, gelecekte havacılık alanında gittikçe daha fazla ticari uygulama olacak, ancak ileriye dönük ve çığır açan teknolojik gelişme için hükümet yatırımı yine de itici bir güç olacak.
Utanç verici olan şey, roketler söz konusu olduğunda, ABD ticari havacılık şirketlerinin şu anda ortaya çıkan ürünlerle Başkan Yardımcısı Pence'in aya yaptığı çağrıya cevap verememesidir. Falcon Heavy şu anda "yüzeydeki en güçlü" olmasına rağmen, yine de 100 tondan fazla ağır fırlatma aracının LEO yörünge taşıma kapasitesi saflarına giremiyor ve taşıma kapasitesi, ay inişlerinin ihtiyaçlarını karşılayamıyor. Aynı zamanda astronotların roketin üzerine oturamazlar ve çıplak aya gidemezler, onları aya taşıyıp güvenli bir şekilde geri dönmeleri için uygun bir uzay aracı olması gerekir. PPT'de yazılı doğrulanmamış vizyona ek olarak, henüz insanlı denemelerden geçmemiş insanlı Dragon uzay aracı yalnızca alçak Dünya yörünge görevlerini üstlenebilirken, NASAnın insansız uçuş denemeleri gerçekleştiren Orion uzay aracı, derin uzay uçuşu yapabiliyor. İkinci evrenin hızına yeniden girme yeteneğine sahip, ancak aya insanlı görevi tamamlamak için ay modülüyle eşleştirilmesi gerekiyor ve şu anda ay modülü için açıklanmış bir plan yok. SpaceXin BFR roketine gelince, ilk aşamada yalnızca 31 motorun tartışmalı teknik çözümünü paralel olarak kullanmakla kalmıyor, aynı zamanda bir ok ve bir gemiyi entegre eden yeni bir konsept uzay aracı olarak, olgun bir teknoloji aracılığıyla diğer uzay araçlarıyla uyumlu olamaz. . SpaceXin işten çıkarmalarının son operasyonel durumuna ve BFRnin kendi test ilerlemesine bakılırsa, BFR nihayetinde başarılı olsa bile, başkan yardımcısının verdiği süreye yetişmek zor olacaktır.
Son yıllarda, ABD havacılık endüstrisindeki sürekli büyük haberlere rağmen, göz küresi bileşeni, önemli teknolojik buluş bileşeninden daha büyüktür. Örneğin, defalarca çekilen SLS için, iticiler ve çekirdek seviye motorlar hala uzay mekiği tarafından kullanılan ürünlerdir. Yeniden kullanılabilir uzay aracı teknolojisi, uzay mekiği temelinde maliyetlerin nasıl azaltılacağını ve güvenilirliğin nasıl artırılacağını keşfetmektir. Bir dereceye kadar, ABD havacılık hala 1960'ların ve 1980'lerin teknolojisini tüketiyor. O dönemde, insanlı aya iniş, derin uzay keşifleri ve uzaydan ve uzaydan çok sayıda ve uygun insanlı yolculukların bariz hedef gereksinimlerinin rehberliğinde ve istikrarlı ve yeterli devlet yatırımıyla, devlet önderliğindeki havacılık programları teknolojik atılımlar yapmaya devam etti. Önceki imkansızlık, Amerika Birleşik Devletleri'nin havacılık endüstrisindeki lider konumunu kurarak mümkün hale geldi, böylece gelecekteki havacılık uygulamaları bu teknolojik atılımların getirdiği çıktıların tadını çıkarabilir. Ticari liderliğindeki havacılık faaliyetleri, bu teknolojik çıktıların daha fazla ticari değer yaratmasını ve havacılık teknolojisini ekonomik faydalara dönüştürmesini sağlayabilse de, teknolojik riskler ve büyük yatırım atılım hedefleri için içsel Ar-Ge motivasyonundan yoksundur.
Kısa bir süre önce, Long March 9 ağır fırlatma aracının araştırma ve geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedildi ve ortak motor testi başarılı oldu. Bu, aya insanlı görevler veren ağır hizmet roketidir ve taşıma kapasitesi SLS ve BFR ile aynı büyüklükte. Ağır hizmet roketlerine ek olarak, Çin'in havacılık alanında, havacılık teknolojisinin sadece ileri seviyeye değil dünyanın en üst düzeyine ulaşmasını gerçekten sağlamak için aşılması gereken bir dizi teknik darboğaz var. Okyanus boyunca uzay-havacılık gelişiminin tarihsel güzergahı, referansımıza çok layık olmalıdır.
Bu makale Observer.com'dan özel bir el yazmasıdır ve izinsiz çoğaltılamaz.
