Rumuńska ARCA zbudowała pierwszy silnik rakietowy

0

ARCA, prywatne przedsiębiorstwo działające w Rumunii, jest jedną z najciekawszych inicjatyw przemysłu kosmicznego. Przystępując kilka lat temu do konkursu Google Lunar X Prize na wysłanie na Księżyc automatycznego łazika (konkurs ciągle pozostaje nierozstrzygnięty), w międzyczasie skoncentrowała się bardziej na budowie systemu transportu orbitalnego.

Początkowym pomysłem było umieszczenie statku na orbitę za pomocą rakiety wyniesionej wcześniej na odpowiednią wysokość balonem. Dwa lata temu, po przeprowadzeniu kilu prób, ARCA zaniechała tej koncepcji, i obecnie buduje samolot rakietowy, który wyniesie rakietę nośną wraz ze statkiem.

Sposób działania firmy ARCA przypomina duński Copenhagen Suborbitals, który opierając się na zapale założycieli i licznego grona wolontariuszy, realizuje swe cele systemem niemal „garażowym” głównie dzięki dotacjom i sponsorom. ARCA, założona przez Dumitru Popescu, również opiera się na prywatnych dotacjach, z minimalnym wsparciem finansowym instytucji rządowych, a także np. wojska, co było bardzo istotne przy wcześniejszych próbach. Tym, co różni te dwie firmy jest przede wszystkim o wiele słabszy PR Rumunów. Natomiast obie poszukują nowych pomysłów, które umożliwią tani dostęp do kosmosu, zmieniając przy tym nierzadko swoje koncepcje.

Obecna koncepcja przedsiębiorstwa ARCA opiera się na silniku własnej konstrukcji Executor, który będzie stanowił napęd zarówno dla samolotu rakietowego oraz stopnia rakiety startującej spod niego, jak i do klasycznych rakiet nośnych. Rozwiązanie ze startem z samolotu nie jest nowe. Podejście to stosuje od lat amerykańska firma Orbital Sciences dla rakiety Pegasus, a także Virgin Galactic, która pracuje nad rakietą LauncherOne, mającą startować z samolotu WhiteKnightTwo. Ponadto na wiele większą skalę rozwiązanie to planuje wprowadzić Stratolaunch Systems wspólnie ze SpaceX.

Tym, co będzie wyróżniać samolot rumuńskiej ARCA spośród konkurentów, jest jego napęd rakietowy (a nie odrzutowy), a ponadto start rakiety będzie odbywał się przy szybkości ponaddźwiękowej.

Silnik rakietowy Executor

Niedawno ARCA poinformowała o zakończeniu prac nad pierwszym egzemplarzem silnika rakietowego Executor. Jest to nieduży silnik na paliwo ciekłe. Parametry silnika są następujące:

———————————-
Parametr Wartość
———————————-
Średnica (m) 0,7
Długość (m) 2,2
Masa (kg) 250
Paliwo nafta
Utleniacz ciekły tlen
Zużycie paliwa (kg/s) 85
Impuls właściwy (s) 280
Ciąg n.p.m. (t) 24
———————————-

Wkrótce rozpoczną się testy naziemne silnika, które wiele powiedzą o jego możliwościach. Trwają prace nad dwunastoma następnymi egzemplarzami.

Dla silnika Executor przewidziane są następujące zastosowania:

  1. Samolot rakietowy IAR-111 Excelsior.
  2. Rakieta Haas 2 wynoszona samolotem IAR-111.
  3. Rakieta Haas 2C startująca z wyrzutni naziemnej.
  4. Suborbitalna rakieta Haas 2B.
  5. Rakieta Super Haas przewidziana dla lotów załogowych.

Ukończenie budowy samolotu IAR-111 przewidziane jest jeszcze w tym roku, i wkrótce potem mają nastąpić testy w powietrzu. Pierwszy lot naddźwiękowy planowany jest już w pierwszej połowie 2013 r. W ciągu dwóch minut po starcie samolot wraz z ładunkiem, który będzie stanowić rakieta Haas 2, będzie osiągał docelową wysokość ok. 14 km przy szybkości 1,5 Ma. Bez obciążenia samolot osiągnie nawet 30 km przy szybkości do 2,6 Ma.

Samolot będzie pilotowany przez dwie osoby. Podczas lądowania kabina niecały kilometr nad powierzchnią ziemi oddzieli się od kadłuba i zwoduje w Morzu Czarnym.

Rakiety nośne

Rakieta Haas 2 będzie również napędzana silnikiem Executor. Będzie to jednostopniowa rakieta, tzn. nie będzie składała się ze stopni kolejno odrzucanych w trakcie wznoszenia; byłaby to pierwsza na świecie tego rodzaju konstrukcja. Będzie ona stosowana w dwóch wersjach: do startów po wyniesieniu na wysokość 14 km samolotem IAR-111, oraz do startów naziemnych w większej i cięższej wersji oznaczonej jako Haas 2C. Pierwszy start planowany jest w 2013 r.

Rakieta Haas 2B oparta również na konstrukcji Haas, będzie jednostopniową rakietą, lecz suborbitalną, zdolną do wyniesienia kapsuły załogowej. Pierwszy lot ma odbyć się w 2017 r.

Największą konstrukcją planowaną do zbudowania przez przedsiębiorstwo ARCA będzie rakieta Super Haas, mogąca wynieść na orbitę wokółziemską załogową kapsułę. Będzie to już rakieta dwustopniowa. Pierwszy stopień będzie stanowił klaster siedmiu rakiet Haas 2, natomiast drugi stopień będzie wykorzystywał dwa silniki Executor przystosowane do pracy w próżni. Pierwszy lot ma odbyć się w 2019 r., natomiast pierwszy lot załogowy w 2025 r. Harmonogram prac jest więc bardzo ambitny.

Parametry rakiet rodziny Haas:

—————————————————-
Rakieta Haas 2B Haas 2C Super Haas
—————————————————-
Długość (m) 16 18 29
Masa pustej rakiety (kg) 510 510 ?
Masa startowa (t) 16 16 130
Ciąg startowy (t) 24 24 168
Maks. pułap (km) 180 LEO LEO
Maks. ładunek (t) 2,6 ? 2,6
—————————————————-

ARCA ma już pierwszego klienta na umieszczenie satelity na orbicie. Będzie nim bułgarski satelita studencki, która ma wystartować w połowie przyszłego roku.

Komentarz

ARCA raczej ma niewielkie szanse na zwycięstwo w konkursie księżycowym Google Lunar X Prize. Rumuni podjęli ambitną próbę umieszczenia łazika na Księżycu za pomocą zbudowanej przez siebie rakiety, czego warunki konkursu nie wymagają. Konkurenci planują po prostu zakup takiej usługi, np. w SpaceX. W tej sytuacji jednak ARCA mniej czasu poświęca samemu łazikowi i lądownikowi, więcej natomiast systemowi transportu. Wydaje się, że o ile Rumuni odniosą sukces, będzie to jednak podejście bardziej dalekowzroczne.

Jak oceniać szanse rumuńskiej ARCA na realizację jej zamierzeń? Z pewnością dużo więcej będzie wiadome w momencie przystąpienia do praktycznych prób produkowanego przez siebie sprzętu, co pozwoli realnie ocenić potencjał firmy. Droga ARCA do sukcesu może być jeszcze bardzo długa i trudna, na co wskazują doświadczenia innych firm, które miały większe fundusze, wspominając np. początki SpaceX czy próby wspomnianego Copenhagen Suborbitals.

Źródła

Samolot rakietowy IAR-111 Excelsior napędzany silnikiem Executor (grafika) / Źródło: ARCAMakieta rakiety Haas 2C / Źródło: ARCASilnik Executor i systemy rakietowe: samolot rakietowy IAR-111, rakiety Haas 2, Haas 2B i Super Haas / Źródło: ARCA

Share.

Comments are closed.