Европейский Falcon 9 – многоразовая Arian Next. Из блога

3965

Даниэль Марин, 24 сентября 2020 г.

В следующем году дебютирует Ariane 6, новая европейская ракета-носитель, которая должна гарантировать для Европы независимый доступ в космос. Но это будет горький дебют. По новой ракете Arian 6 появляется все больше и больше критических голосов, утверждающих, что она не сможет конкурировать на международном рынке с Falcon 9 от SpaceX или будущим New Glenn от Blue Origin. Правда, что Ariane 6 намеревается стать, прежде всего, стратегическим ресурсом, который не позволит Европе зависеть от других международных игроков при выводе грузов на орбиту. Но в то же время нельзя забывать, что Ariane 5 была одной из коммерческих ракет-носителей с самой большой долей рынка за последние два десятилетия. Хотя все космические агентства и компании считают, что будущее космических ракет-носителей связано с повторным использованием элементов в большей или меньшей степени, Ariane 6 это вершина традиционализма в неспокойной космической отрасли. По этой причине Европа разрабатывает технологии, позволяющие создавать многоразовую пусковую установку, если возникнут условия (например, если политики дадут «зеленый свет» проекту).

Новейшая разработка европейской многоразовой ракеты-носителя Ariane Next с семью двигателями Prometheus на первой ступени (CNES)

Эта стратегия основана на использовании двигателя Prometheus («Прометей») на жидком кислороде/метане, который будет в десять раз дешевле, чем Vulcain, и будет использоваться в демонстраторе технологии Themis («Фемида»). «Фемида» постепенно превратилась из простого испытательного стенда двигателя «Прометей» в суборбитальную ракету, которая будет использоваться для проверки работы «Прометея» и методов вертикального спуска и посадки. Не будем забывать, что Европейское космическое агентство (ESA), французское CNES и немецкое DLR готовят еще один демонстратор вертикальной посадки Callisto («Каллисто»), который изначально был связан с «Прометеем», но уже давно стал самостоятельным проектом. «Каллисто» будет построен в сотрудничестве с Японией и будет использовать жидкий водород и кислород, поэтому сходство с «Фемидой» ограничивается технологией вертикальной посадки. Тем не менее, «Фемида» использует технологии, связанные со спуском и посадкой, разработанные для «Каллисто», но это будет гораздо более крупный прототип, 30 метров в высоту и 3,5 метра в диаметре, с тремя двигателями «Прометей» с тягой в тысячу килоньютон. «Фемида» отправится в небо с 130 тоннами топлива на борту из Французской Гвианы.

Европейский двигатель Methalox Prometheus (ArianeGroup).
Эволюция европейских пусковых установок (CNES).
Демонстрационный образец на жидком водороде и кислороде Callisto. Совместный проект Франции, Германии и Японии (CNES).

Несколько лет назад «Фемида» позиционировалась в качестве среднесрочной или долгосрочной цели, но CNES убеждает остальных европейских партнеров ускорить процесс, чтобы прототип смог совершить свой первый полет в 2022 году. В дополнение к испытаниям двигателя «Прометей» и для проверки вертикальной посадки «Фемида» должна протестировать новые технологии производства и запуска, которые снизят стоимость будущей многоразовой европейской пусковой установки вдвое по сравнению с Ariane 6, которая в свою очередь на 50 % дешевле чем Ariane 5. Эта будущая пусковая установка в настоящее время называется Ariane Next, хотя, если она будет одобрена министрами ЕКА, она вполне может называться Ariane 7. До недавнего времени Ariane Next должна была использовать двигатель «Прометей», но не было очень ясно, до какой степени его можно будет использовать повторно. Тенденция последних месяцев такова, что Ariane Next станет ракетой с полностью многоразовой первой ступенью. Хотя эта конструкция может логически напоминать Falcon 9 от SpaceX, использование метана делает её больше похожим на New Glenn от Blue Origin, хотя она будет меньше в размерах. Кроме того, в недавних проектах CNES мы видели, что будет использовано семь двигателей «Прометей» тягой 1200 килоньютон на первой ступени, такое же количество двигателей, как и у New Glenn (также рассматривалась конструкция с девятью двигателями). На второй ступени будет один оптимизированный для вакуума двигатель «Прометей», как у Falcon 9, что сделает Ariane Next ракетой, которая будет использовать один тип топлива, чего Европа до сих пор избегала.

«Фемида». Демонстратор с 3 «Прометеями» (CNES).
Конструкция «Фемиды» (CNES).
График испытаний «Фемиды» (CNES).

Хотя окончательная конструкция еще далека от завершения, Ariane Next будет иметь длину 70 метров и стартовую массу около 790 тонн. В многоразовой версии сможет вывести 4,5 тонны на геопереходную орбиту (GTO), а в одноразовом режиме сможет вывести почти 7 тонн на GTO (Ariane 62 может 4,5 тонны на GTO, а Ariane 64 10,5 тонны). К 2040 году Европа мечтает о полностью многоразовой одноступенчатой пусковой установке, которая в настоящее время известна как Ariane Ultimate и которая перенесет технологию Ariane Next в другое измерение. Первоначально дебют Ariane Next планировался примерно в 2030 году, но многие считают, что к тому времени будет уже слишком поздно, поэтому давление с целью продвинуть его внедрение нарастает. Даже если SpaceX не сможет произвести революцию в области запуска с помощью своего Starship, многие другие компании и агентства рассматривают возможность внедрения частично многоразовых пусковых установок в ближайшие несколько лет. Найдется ли место на рынке для Ariane Next, когда она наконец-то взлетит?

Ariane Next и связанные проекты (CNES).
Ariane Ultimate, дешевая тяжелая пусковая установка многоразового использования на 2040-е годы (CNES).
Концепция многоразовой пусковой установки Ariane Ultimate (CNES).
Ariane Ultimate (CNES).

Первоисточник:

Ссылки:
https://ariane6.cnes.fr/fr/lanceurs-ariane-next-regarde-vers-la-prochaine-decennie

25 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Лис 09, 2020 20:45

Смеюсь, читая ваш вчерашний комментарий “Вот этого и хотел в подтверждение. Например, …все бросились делать многоразы, забросив свои новые проекты. Этого нет в природе. Пиар, мода и ожидания есть”.
А теперь статья про то, чего “нет в природе”, и что только “пиар и мода”.

Лис 10, 2020 16:36

Так и знал! Многоразы конечно все примеривают к себе. Но основная ставка пока сделана на классические варианты. Если внимательно почитаете – то программа по Arian Next это просто небольшая (относительно) исследовательская работы. И это правильно, метановые двигатели и многоразовость стали одним из необходимых элементов в космонавтике. Если посмотрите, то в пределах пяти-семи лет все космические агентства ставку на многоразовость не делают, но работы ведут. Эти работы ведутся в основном для оценки перспектив этой технологии и проверки на себя “рекламы” этой технологии.

Лис 09, 2020 21:19

Я так зрозумів, що в головах євро-космо-бюрократів зараз вирує колотнеча. Відчувають, що випадають з трендів і похапцем хапаються за всяке.
“Щось таке хочу, та не знаю кого”©

Лис 10, 2020 08:03

Досягнення SpaceX примушують всіх, хто залучений до космічної індустрії ворушитись, якщо у них немає бажання залишитись на узбіччі цієї галузі.

Лис 10, 2020 21:51

это называется конкуренция

Лис 10, 2020 00:18

Эммм… у меня какое-то ощущение дежавю…

Лис 10, 2020 17:23

“все бегут и я бегу”

Лис 12, 2020 03:50

Все в итоге копируют Маска….

Лис 10, 2020 19:27

Многоразовая SSTO? По-моему, это глупо, просто из энергетических соображений.

Лис 10, 2020 20:37

Я тоже не понимаю зачем тащить лишнюю конструкцию в космос, а потом мучаться с её спуском из космоса

Лис 10, 2020 21:51

из энергетических да, а из экономических?

Лис 10, 2020 22:19

При дармовом водороде, и твердом ракетном топливе – чего не бывает!

Лис 10, 2020 23:25

И из экономических это тоже глупо. Если брать одинаковую полезную нагрузку то в двух ступенчатом варианте ракета будет весить меньше чем в одноступенчатом. А исходя из этого в одноступенчатом варианте вам нужно больше топлива, нужны бОльшая тяга( либо больше двигателей, либо более мощные двигатели. Ни один из вариантов не является более экономичным). Это уже не говоря о том что появляются проблемы с оптимизацией двигателей для атмосферного участка и ваккума, сложнее спустить с орбиты эту бандуру.

Лис 10, 2020 22:17

Оптимум указан пророком – полностью многоразовый TSTO, почему все так ударились в VTVL. Никто не пробует создать полностью многоразовые TSTO VTHL. У всех разу вспоминается Шаттл родом из 80-х.

Лис 12, 2020 13:55

EKA – На шаг позади!

Лис 12, 2020 14:19

По количеству коммерческих нагрузок он в разы впереди всего американского зоопарка. Который существует только на военщине и госах (получает деньги).

Лис 12, 2020 16:06

ЕКА не запускает воещнину и госы для ЕС?

Лис 12, 2020 16:55

Опять эта мантра про военщину и госов((( Как будто заказы с неба падают.
В США существует рынок госзаказов, за них соревнуются.
А вот в РФ этого рынка нет, там есть “единственный исполнитель” для всех госов и военных.
Хотя цель стояния на такой точке зрения понятна – исключить гос рынок из расчетов.

Лис 13, 2020 15:12

Голос из русского хлева….

Лис 13, 2020 12:06

Ariane 6 намеревается стать, прежде всего, стратегическим ресурсом, который не позволит Европе зависеть от других международных игроков
Я этому поражаюсь. Вот подход Европы меня просто убивает, имея 500 млн довольно культурного и высоко образованного населения, ЕС не может нормально продвигать свои экономические и политические интересы.

Почему европейские спутники запускаются на иностранных ракетах? Почему с Куру летают Союзы? Почему OneWeb не ориентируется на европейскую ракету? Что это вообще за трэш?

Потратить 10 млрд. и следующие 10 лет, чтобы разработать довольно совершенную многоразовцю систему, а потом запускать ее пять раз в год?

Лис 14, 2020 01:09

“Почему европейские спутники запускаются на иностранных ракетах? Почему с Куру летают Союзы? Почему OneWeb не ориентируется на европейскую ракету? Что это вообще за трэш?”

Потому что спутники запускают на том, на что контракт выгоднее.
С Куру летают Союзы, потому что типа международное сотрудничество и всё такое.
OneWeb ориентируется на лидера в отрасли, как и все остальные, ибо это логично, если ты, конечно же, хочешь конкурировать, а не только смотреть на то, как другие работают.

“Потратить 10 млрд. и следующие 10 лет, чтобы разработать довольно совершенную многоразовцю систему, а потом запускать ее пять раз в год?”

Европейцы хотят урвать этой системой часть запусков, хотя, насколько им это удастся… Тут покажет только время.

Подход Европы исходил из того же, из чего исходил подход в США – игнор выскочки Маска. А когда тот уже подмял под себя рынок и оторвался технологически от конкурентов, уже немного поздно булками шевелить. Маска может достигнуть сейчас, либо какой-нибудь гигант типа Локхида, если ему поставят цель “сверху” и ужмут сроки, что бы эта древняя бюрократическая машина пробудилась и пошла жрать всех конкурентов, любо новый игрок, с огромным лимитом ресурсов и грамотным подходом к реализации идей.

Лис 16, 2020 10:00

с огромным лимитом ресурсов и грамотным подходом к реализации идей
только Безос приходит в голову 🙂