Nowy Glenn - New Glenn

„Very Big Brother” przekierowuje tutaj. Nie należy go mylić z Wielkim Bratem .

Nowa Glenn
Nowy Glenn.svg
Ilustracja New Glenn
Funkcjonować Częściowo wielokrotnego użytku wyrzutnia orbitalna
Producent Niebieskie pochodzenie
Kraj pochodzenia Stany Zjednoczone
Rozmiar
Wzrost 98 m (322 stóp)
Średnica 7 m (23 stopy)
Gradacja 2
Pojemność
Ładunek na niską orbitę okołoziemską (LEO)
Masa 45 000 kg (99 000 funtów)
Ładunek na orbitę geostacjonarną (GTO)
Masa 13 600 kg (30 000 funtów)
Powiązane rakiety
Porównywalny
Historia uruchamiania
Status W rozwoju
Uruchom witryny Cape Canaveral , baza sił powietrznych LC-36
Vandenberg
Pierwszy lot Koniec 2022 (planowany)
Pierwszy etap
Długość 57,5 m (189 stóp)
Średnica 7 m (23 stopy)
Silniki 7 × BE-4
Pchnięcie 17,1 MN (3850 000 funtów· f )
Gaz pędny CH 4 / LOX
Drugi etap
Długość Sekcja zbiornika 16,1 m (53 ft), 23,4 m (77 ft), w tym dwie dysze o wysokim współczynniku rozszerzalności BE-3U
Średnica 7 m (23 stopy)
Silniki 2 × BE-3U
Pchnięcie 1400 kN (320 000 funtów na stopę )
Gaz pędny LH 2  / LOX

New Glenn , nazwany na cześć astronauty NASA Johna Glenna , to ciężka orbitalna rakieta nośna opracowywana przez Blue Origin . Prace projektowe nad pojazdem rozpoczęły się w 2012 roku. Ilustracje pojazdu i szczegółowe specyfikacje zostały po raz pierwszy zaprezentowane publicznie we wrześniu 2016 roku. New Glenn jest opisywany jako dwustopniowa rakieta o średnicy 7 m (23 ft). Jego pierwszy etap będzie napędzany siedmioma silnikami BE-4 , które również są projektowane i produkowane przez Blue Origin.

Podobnie jak poprzedzający go suborbitalny pojazd startowy New Shepard , pierwszy stopień New Glenn został zaprojektowany tak, aby można go było ponownie wykorzystać od momentu powstania w 2016 roku. projekt o kryptonimie Project Jarvis.

Pierwotnie dążąc do pierwszego uruchomienia w 2020 r., Blue Origin miał wypuścić New Glenn w 2021 r. do 2018 r. W lutym 2021 r. docelowa data pierwszego uruchomienia została opóźniona nie wcześniej niż w czwartym kwartale 2022 r.

Historia

Po zainicjowaniu prac nad systemem rakiet orbitalnych przed 2012 r. i oświadczeniu w 2013 r. na swojej stronie internetowej, że pierwszy stopień wykona pionowe lądowanie z napędem i będzie wielokrotnego użytku, Blue Origin ogłosiło publicznie swoje zamiary dotyczące rakiety orbitalnej we wrześniu 2015 r. W styczniu 2016 r. , Blue Origin wskazał, że nowa rakieta byłaby wielokrotnie większa niż New Shepard, mimo że byłaby najmniejszą z rodziny pojazdów orbitalnych Blue Origin. Blue Origin opublikowało publicznie projekt pojazdu na wysokim poziomie i ogłosił nazwę New Glenn – z planowanymi wariantami dwu- i trzystopniowymi – we wrześniu 2016 roku.

Wczesne prace rozwojowe nad podsystemami orbitalnymi

Blue Origin rozpoczęło opracowywanie systemów dla ludzkich statków kosmicznych na orbicie przed 2012 rokiem. Wielostopniowy dopalacz pierwszego stopnia miał latać po trajektorii suborbitalnej, startując pionowo jak stopień startowy konwencjonalnego wielostopniowego pojazdu startowego. Po separacji stopni, górny stopień będzie nadal napędzał astronautów na orbitę, podczas gdy silnik pierwszego stopnia obniżyłby się, aby wykonać pionowe lądowanie z napędem, podobne do jego pojazdu suborbitalnego New Shepard. Dopalacz pierwszego etapu miał zostać zatankowany i ponownie uruchomiony, aby obniżyć koszty dostępu ludzi do kosmosu.

Pojazd startowy miał unieść kultową kapsułę pojazdu kosmicznego Blue Origin na orbitę, przewożąc astronautów i zapasy. Po zakończeniu misji na orbicie pojazd kosmiczny został zaprojektowany, aby ponownie wejść w atmosferę Ziemi i wylądować na spadochronach na lądzie, w celu ponownego wykorzystania w przyszłych misjach.

Testy silnika (wówczas nazwanego) pojazdu nośnego Reusable Booster System (RBS) rozpoczęły się w 2012 roku. Test pełnej mocy komory oporowej silnika rakietowego górnego stopnia Blue Origin BE-3 z ciekłym tlenem / ciekłym wodorem (BE-3U) został przeprowadzony w Centrum Kosmicznym im. Johna C. Stennisa (obiekt testowy NASA) w październiku 2012 roku. Komora z powodzeniem osiągnęła pełny ciąg 100 000 lbf (około 440  kN ). Na początku 2018 roku ogłoszono, że silnik hydroloksowy BE-3U będzie napędzał drugi stopień New Glenn.

Orbitalny pojazd startowy

Prace projektowe nad pojazdem rozpoczęły się w 2012 roku, wraz z rozpoczęciem prac nad silnikiem BE-4. Dalsze plany dotyczące orbitalnego pojazdu nośnego zostały ogłoszone w 2015 roku. Do marca 2016 roku pojazd nośny był określany nazwą zastępczą „Very Big Brother”. Stwierdzono, że jest to dwustopniowa rakieta na płynne paliwo orbitalne , z wyrzutnią przeznaczoną do wielokrotnego użytku . Na początku 2016 r. Blue Origin wskazał, że pierwszy start orbitalny był spodziewany nie wcześniej niż w 2020 r. z obiektu startowego na Florydzie , a we wrześniu 2017 r. nadal przewidywał debiut w 2020 r. W wywiadzie z lutego 2016 r. prezes Blue Origin, Rob Meyerson, odniósł się do rozwoju silnika i kamieni milowych startu orbitalnego.

Sam pojazd i specyfikacje na wysokim poziomie zostały po raz pierwszy zaprezentowane publicznie we wrześniu 2016 roku. New Glenn został opisany jako dwu- lub trzystopniowa rakieta o średnicy 7 m (23 ft) , z pierwszym i drugim stopniem w stanie ciekłym. projekty metanu / ciekłego tlenu ( metalox ) z silnikami Blue Origin. Planuje się, że pierwszy etap będzie wielokrotnego użytku i wyląduje pionowo , podobnie jak suborbitalny pojazd startowy New Shepard , który leci suborbitalnie od początku 2010 roku. Chociaż plany te miały później ulec zmianie, w planach na 2016 r. wezwano do zasilania pierwszego stopnia siedmioma jednowałowymi, bogatymi w tlen silnikami rakietowymi Blue Origin, BE-4, ze stopniowym spalaniem ciekłego metanu /ciekłego tlenu, a drugi stopień miał być napędzany przez pojedynczy wariant podciśnieniowy BE-4 ( BE-4U ) i trzeci stopień do zastosowania pojedynczego silnika hydroloksowego BE-3 . W 2016 roku planowano zaprojektować pierwszy etap do ponownego wykorzystania do 100 lotów. Blue Origin ogłosiło, że zamierza wystrzelić rakietę z Launch Complex 36 (LC-36) i wyprodukować pojazdy nośne w nowym zakładzie, który ma powstać na pobliskim lądzie w Exploration Park . Zapowiedziano również, że testy odbiorcze silników BE-4 zostaną zaplanowane na Florydzie.

Blue wyjaśnił w ogłoszeniu z 12 września 2016 r., że rakieta zostanie nazwana New Glenn na cześć pierwszego amerykańskiego astronauty orbitującego wokół Ziemi , Johna Glenna . Trzy tygodnie tunelu aerodynamicznym testów na makietę Nowego Glenn zostały zakończone we wrześniu 2016 roku w celu zatwierdzenia CFD modeli projektowych z transsoniczny i naddźwiękowych lotu .

W marcu 2017 roku Jeff Bezos pokazał grafikę New Glenna, która miała dwie duże smugi na dole wzmacniacza. W ogłoszeniu z września 2017 r. Blue ogłosił znacznie większą owiewkę ładunkową dla New Glenn, o średnicy 7 m (23 stóp), w porównaniu z 5,4 m (18 stóp) w pierwotnie ogłoszonym projekcie.

Do marca 2018 r. zmienił się projekt pojazdu startowego. Ogłoszono, że drugi stopień New Glenn będzie teraz zasilany przez dwie wersje próżniowe sprawdzonego w locie silnika rakietowego BE-3 na ciekły wodór/ciekły tlen (BE-3U) z pojedynczym silnikiem BE-3U dla opcji trzeciego stopnia w przestrzeni kosmicznej . Wariant trójstopniowego wzmacniacza został następnie całkowicie anulowany w styczniu 2019 r. Do połowy 2018 r. projekt niskiego poziomu nie był jeszcze ukończony, a prawdopodobieństwo osiągnięcia pierwszego uruchomienia do 2020 r. było kwestionowane przez inżynierów firmy, klientów, ekspertów branżowych oraz dziennikarze. W październiku 2018 r. Siły Powietrzne ogłosiły, że Blue Origin otrzymało 500 mln USD na rozwój New Glenn jako potencjalnego konkurenta w przyszłych kontraktach, w tym w fazie 2 Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV). Nagroda z października 2018 r. została zakończona w grudniu 2020 r. po otrzymaniu 255,5 mln USD z 500 mln USD.

Do lutego 2019 r. zakontraktowano kilka startów New Glenn: pięć dla OneWeb , nieokreśloną ilość Telesata , po jednym dla Eutelsata , mu Space Corp i SKY Perfect JSAT . W lutym 2019 r. Blue Origin wskazał, że nie ma planów budowy drugiego stopnia wielokrotnego użytku. W tym przypadku, do lipca 2021 r., Blue rozważał opcje dotarcia do projektu drugiego etapu wielokrotnego użytku: Projekt Jarvis .

W sierpniu 2020 r. Siły Powietrzne ogłosiły, że New Glenn nie został wybrany do przetargu na rozpoczęcie drugiej fazy misji kosmicznej National Security Space Launch. W związku z tym w lutym 2021 roku Blue Origin ogłosiło, że pierwszy lot będzie teraz skierowany na koniec 2022 roku.

Do grudnia 2020 r. Blue Origin poinformowało, że dostawa silników BE-4 do ULA przesunie się do lata 2021 r., a ULA ujawniła, że ​​pierwsze uruchomienie konkurenta New Glenn, ULA Vulcan Centaur, nastąpi nie wcześniej niż w czwartym kwartale 2021 r. Blue ogłosiło kolejne harmonogram pierwszego uruchomienia New Glenn w marcu 2021 r., kiedy firma powiedziała, że ​​New Glenn „nie wystartuje najwcześniej w czwartym kwartale 2022 r.”.

Do 2021 roku firma Blue zmniejszyła opublikowaną specyfikację ponownego wykorzystania New Glenn do co najmniej 25 lotów, w porównaniu z wcześniejszym stwierdzeniem w 2016 roku, że planuje obsłużyć do 100 lotów.

Projekt Jarvis

Zobacz także: Blue Origin § Projekt Jarvis

Informacja została upubliczniona w lipcu 2021 roku, że Blue Origin rozpoczęło „projekt opracowania w pełni wielokrotnego użytku górnego stopnia dla New Glenn”, Project Jarvis. Głównym celem projektu jest zmniejszenie całkowitych kosztów startu New Glenn poprzez uzyskanie zdolności operacyjnej do ponownego wykorzystania drugich stopni, tak jak SpaceX zamierza zrobić z drugim stopniem statku kosmicznego, budując w pełni wielokrotnego użytku orbitalny pojazd nośny . Jeśli Blue będzie w stanie zrealizować taki drugi etap projektu i wprowadzić go do użytku operacyjnego, znacznie obniżyłoby to koszty uruchomienia systemu New Glenn.

Poza wskazanymi zmianami technicznymi Bezos stworzył nową strukturę zarządzania dla nowych wysiłków, oddzielając „części drugiego etapu programu rozwojowego od reszty Blue Origin [mówiąc] swoim liderom, aby wprowadzali innowacje w środowisku nieskrępowanym rygorystycznym zarządzaniem i procesy papierkowe." Żaden budżet nie został opublikowany.

Część prac skupia się na opracowaniu zbiornika paliwa ze stali nierdzewnej i głównej konstrukcji rakiety drugiego stopnia oraz ocenie ich jako części rozwiązania dla kompletnego systemu drugiego stopnia. Do 24 sierpnia Blue zawiozła zbiornik testowy ze stali nierdzewnej do obiektu Launch Complex 36 , na którym już we wrześniu można było rozpocząć testowanie ciśnienia gruntu z gazami pędnymi kriogenicznymi.

Oprócz zespołu Jarvis pracującego nad nowym projektem czołgu drugiego stopnia, Blue Origin utworzył inny zespół, który skupi się na podejściach projektowych, które mogą być wykorzystane do ponownego wykorzystania drugiego stopnia New Glenn, co nie było celem projektu w oryginale drugi etap dla New Glenn przed 2021 r. Od sierpnia 2021 r. badane są trzy podejścia: dodanie skrzydeł, aby scena mogła działać jako samolot kosmiczny podczas powrotu ; użycie silnika aerospike na drugim stopniu, który mógłby służyć jako osłona termiczna przy powrocie; oraz podejście podobne do koncepcji statku kosmicznego SpaceX, wykorzystujące klapy o wysokim oporze w połączeniu ze zwalnianiem napędu . Decyzja o tym, jakie podejście przyjąć do pełnego rozwoju, planowana jest na później w 2021 roku.

Opis i dane techniczne

Pierwszy przetestowany w gorącym ogniu silnik rakietowy Blue Origin BE-4 , numer seryjny 103, na 34. Sympozjum Kosmicznym w Colorado Springs w stanie Kolorado w kwietniu 2018 r., pokazujący stronę silnika wlotu ciekłego metanu.

Nowe Glenn 7 m (23 stóp) średnicy dwustopniowym orbitalnej rakiety z wielokrotnego etapu a traconym drugim etapie. Przewidziano opcjonalny trzeci etap z pojedynczym silnikiem BE-3U i zaplanowano go na październik 2018 r.

Pierwszy etap jest przeznaczony do wielokrotnego użytku przez co najmniej 25 lotów i lądowania w pionie, technologia opracowana wcześniej przez Blue Origin i testowana w latach 2015–2016 na suborbitalnym pojeździe nośnym New Shepard. Drugi stopień będzie miał taką samą średnicę jak pierwszy i będzie wykorzystywał dwa zoptymalizowane podciśnieniowo silniki BE-3U . Będzie wykorzystywać wodór/tlen jako paliwo i będzie można go zużywać. Ten silnik jest produkowany przez Blue Origin. Firma ujawniła planowaną pełną operacyjną ładowność dwustopniowej wersji New Glenn jako 13 000 kg (29 000 funtów) do GTO i 45 000 kg (99 000 funtów) do LEO nachylonego o 51,6°, chociaż początkowa zdolność operacyjna może być nieco niżej. Starty z dwoma satelitami będą oferowane po pierwszych pięciu lotach.

Oba etapy będą wykorzystywały aluminiowe zbiorniki ortogridowe ze spawanymi aluminiowymi kopułami i wspólnymi grodziami. Oba etapy będą również wykorzystywać autogeniczne ciśnienie . Pierwszym etapem będzie zasilany przez siedem BE-4 silników metan / tlen - zaprojektowane i produkowane przez Blue Origin - produkcję 17.000 kN (3800000 lb f ) o starcie pchnięciem . Drugi stopień będzie napędzany dwoma silnikami BE-3U , również zaprojektowanymi i wyprodukowanymi przez Blue Origin. BE-3U są wariantem cyklu ekspandera silnika BE-3, który został specjalnie zaprojektowany do stosowania w wyższych stopniach. Wstępne numery projektowania od 2015 przewidywane BE-3U mieć ciąg próżniowej 670 kN (150,000 funta f ).

Planuje się, że starty nowego Glenna zostaną wykonane z kompleksu startowego 36 (LC-36), który został wydzierżawiony firmie Blue Origin w 2015 roku . Planowane jest również miejsce startu w bazie sił powietrznych Vandenberg . New Glenn będzie również dostępny dla lotów turystyki kosmicznej , z priorytetem dla klientów New Shepard . Dopalacze pierwszego stopnia New Glenn mają być wielokrotnego użytku i zostaną odzyskane na Oceanie Atlantyckim za pośrednictwem ich statku platformy lądowania Jacklyn , który będzie działał jako pływająca ruchoma platforma lądowania . Hydrodynamicznie stabilizowany statek zwiększa prawdopodobieństwo pomyślnego odzyskania w wzburzonym morzu .

Produkcja

Główny montaż rakiety New Glenn odbędzie się w fabryce rakiet Blue Origin na Florydzie , w pobliżu kompleksu startowego 36 (LC-36), który firma wydzierżawiła od Spaceport Florida . Launch Complex 36 (LC-36) gościł ponad 100 startów, wcześniej uruchamiając Atlas II i Atlas III.

Oprzyrządowanie i wyposażenie dla fabryki rozpoczęto zamawianie i budowanie w 2015 roku. W lipcu 2018 roku budowa największego urządzenia, 16 m (52 ​​ft) wysokości x 41 m (135 ft) długości x 13 m (43 ft) szerokości Maszyna do produkcji zbiorników kriogenicznych i owiewek Ingersoll „Mongoose” została ukończona po trzyletnim procesie projektowania i budowy. Zostanie on zainstalowany w zakładzie na Florydzie w Exploration Park pod koniec 2018 roku. Od września 2018 roku firma Blue Origin zainwestowała ponad 1 mld USD w swój zakład produkcyjny i miejsce startu na Florydzie i zamierza wydać znacznie więcej w przyszłości.

Uruchom usługi

Blue będzie oferować zarówno loty z pojedynczym ładunkiem, jak i, po piątym wystrzeleniu, podwójną manifestację dużych satelitów komunikacyjnych, które mają być przetransportowane na orbitę geostacjonarną (GTO). Wszystkie zakontraktowane starty od początku będą miały pierwszy stopień wielokrotnego użytku , więc podobnie jak w przypadku komercyjnego transportu lotniczego, warunki lądowania mogą wpływać na czas i parametry lotu startu.

Uruchom klientów usług

Do 2018 r. Blue Origin miał podpisane umowy z czterema klientami na loty New Glenn. Eutelsat , Tajlandii Startup mu Przestrzeń Corp i SKY Idealne JSAT mieć orbicie geostacjonarnej łączności wystrzeliwania satelitów planowane po 2020 roku, gdy konstelacja internet satelitarny operator floty OneWeb ma umowę na pięć startów.

W styczniu 2019 r. Telesat podpisał umowę o wielokrotnym uruchomieniu „w celu wystrzelenia satelitów dla swojej przyszłej konstelacji szerokopasmowej na niskiej orbicie Ziemi na wielu misjach New Glenn” i tym samym jest piątym klientem Blue.

Kadencja startowa zorientowana na harmonogram

Blue zamierza zakontraktować usługi startowe nieco inaczej niż opcje kontraktowe, które były tradycyjnie oferowane na rynku komercyjnych startów . Firma oświadczyła, że ​​podpisze kontrakt na regularne starty do ośmiu razy w roku. Jeśli jeden z dostawców ładunku do uruchomienia wielu ładunków nie jest gotowy na czas, Blue dotrzyma ram czasowych i wyśle ​​pozostałe ładunki na czas, bez wzrostu ceny. Różni się to od tego, w jaki sposób kontrakty z podwójnym uruchomieniem były tradycyjnie obsługiwane przez Arianespace ( Ariane 5 i Ariane 6 ) oraz Mitsubishi Heavy Industries ( H-IIA i H3 ). SpaceX i International Launch Services mogą oferować umowy o podwójnym uruchomieniu, ale preferują dedykowane misje.

Finansowanie

Rozwój i produkcja Nowego Glenn jest finansowany przez Jeff Bezos , założyciel Amazon.com oraz Departament Sił Powietrznych . Początkowo finansowany w całości przez Bezosa, po 2019 roku New Glenn otrzyma również 500 milionów dolarów w ramach programu United States Space Force National Security Space Launch (NSSL). Do września 2017 roku Bezos zainwestował 2,5 miliarda dolarów w New Glenn.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki