Нью-Гленн - New Glenn

New Glenn
Новый Glenn.svg
Иллюстрация Нью-Гленна
Функция Частично многоразовая орбитальная пусковая установка
Производитель Голубое происхождение
Страна происхождения Соединенные Штаты
Размер
Рост 98 м (322 футов)
Диаметр 7 м (23 футов)
Этапы 2
Емкость
Полезная нагрузка на низкую околоземную орбиту (НОО)
Масса 45000 кг (99000 фунтов)
Полезная нагрузка на геостационарную переходную орбиту (GTO)
Масса 13600 кг (30 000 фунтов)
Связанные ракеты
Сопоставимый
История запуска
Положение дел В разработке
Сайты запуска Мыс Канаверал , база ВВС Ванденберг LC-36
Первый полет Конец 2022 г. (планируется)
Первая ступень
Длина 57,5 м (189 футов)
Диаметр 7 м (23 футов)
Двигатели 7 × БЭ-4
Толкать 17,1 МН (3850000 фунтов е )
Пропеллент CH 4 / LOX
Вторая стадия
Длина Секция резервуара 16,1 м (53 фута), 23,4 м (77 футов), включая два сопла с высокой степенью расширения BE-3U
Диаметр 7 м (23 футов)
Двигатели 2 × БЭ-3У
Толкать 1,400 кН (320,000 фунтов силы )
Пропеллент LH 2  / LOX

New Glenn , названный в честь астронавта НАСА Джона Гленна , представляет собой орбитальную ракету-носитель большой грузоподъемности, разрабатываемую Blue Origin . Проектные работы над автомобилем начались в 2012 году. Иллюстрации транспортного средства и технические характеристики были впервые публично представлены в сентябре 2016 года. New Glenn описывается как двухступенчатая ракета диаметром 7 м (23 фута). Его первая ступень будет оснащена семью двигателями BE-4 , которые также разрабатываются и производятся Blue Origin.

Как и предшествовавшая ему суборбитальная ракета-носитель New Shepard , первая ступень New Glenn была спроектирована для многоразового использования с момента запуска в 2016 году. В 2021 году компания инициировала концептуальные проектные работы по подходам, которые потенциально могут сделать вторую ступень многоразовой, с помощью проект под кодовым названием Project Jarvis.

Первоначально планировалось, что первый запуск состоится в 2020 году, но к 2018 году Blue Origin должен был запустить New Glenn в 2021 году. В феврале 2021 года плановая дата первого запуска перенесена не ранее четвертого квартала 2022 года.

История

Начав разработку орбитальной ракетной системы до 2012 года и заявив в 2013 году на своем веб-сайте, что первая ступень будет выполнять вертикальную посадку с двигателем и будет многоразовой, Blue Origin публично объявили о своих намерениях по созданию орбитальной ракеты-носителя в сентябре 2015 года. В январе 2016 года Компания Blue Origin указала, что новая ракета будет во много раз больше, чем New Shepard, даже несмотря на то, что она будет самой маленькой из семейства орбитальных аппаратов Blue Origin. Blue Origin публично представила общий дизайн автомобиля и объявила название New Glenn - с запланированными двухступенчатыми и трехступенчатыми вариантами - в сентябре 2016 года.

Ранние разработки орбитальных подсистем

Компания Blue Origin начала разрабатывать системы для орбитальных космических кораблей до 2012 года. Планировалось, что многоразовый ускоритель первой ступени будет летать по суборбитальной траектории, взлетая вертикально, как ступень ускорителя обычной многоступенчатой ​​ракеты-носителя. После разделения ступеней разгонный блок продолжит выводить астронавтов на орбиту, в то время как ускоритель первой ступени будет спускаться, чтобы выполнить вертикальную посадку с двигателем, аналогичную его суборбитальному аппарату New Shepard. Ракета-носитель первой ступени должна была быть заправлена ​​топливом и перезапущена, чтобы снизить стоимость доступа людей в космос.

Ракета-носитель должна была поднять на орбиту культовую капсулу космического корабля Blue Origin с космонавтами и припасами. После завершения своей миссии на орбите космический аппарат был разработан для повторного входа в атмосферу Земли и приземления на суше на парашютах для повторного использования в будущих миссиях.

Тестирование двигателя для (тогда называлась) Многоразовые Booster System (RBS) ракеты - носителя началось в 2012 году испытания полной мощности тяговой камеры для Blue Origin BE-3 жидкий кислород / жидкий водород верхней ступени ракетного двигателя (BE-3U) был проведен в Космическом центре Джона К. Стенниса (испытательный центр НАСА) в октябре 2012 года. Камера успешно достигла полной тяги в 100 000 фунтов силы (около 440  кН ). К началу 2018 года было объявлено, что двигатель с гидроприводом BE-3U будет работать на второй ступени New Glenn.

Орбитальная ракета-носитель

Конструкторские работы по машине начались в 2012 году, с началом разработки двигателя БЕ-4. Дальнейшие планы по созданию орбитальной ракеты-носителя были обнародованы в 2015 году. К марту 2016 года ракета-носитель называлась замещающим именем «Очень Большой Брат». Было заявлено, что это двухступенчатая жидкостная ракета с возможностью вывода на орбиту многоразового использования . В начале 2016 года Blue Origin указала, что первый орбитальный запуск ожидается не ранее 2020 года с космодрома во Флориде , а в сентябре 2017 года продолжили прогнозировать дебют в 2020 году. В интервью в феврале 2016 года президент Blue Origin Роб Мейерсон упомянул об основных этапах разработки двигателей и орбитальных ракет-носителей.

Сам автомобиль и его технические характеристики были первоначально обнародованы в сентябре 2016 года. New Glenn описывался как двух- или трехступенчатая ракета диаметром 7 м (23 фута) , первая и вторая ступени которой были жидкостными. метан / жидкий кислород ( металокс ) с использованием двигателей Blue Origin. Планируется, что первая ступень будет многоразовой и будет приземляться вертикально , как и суборбитальная ракета-носитель New Shepard , которая летает суборбитально с начала 2010-х годов. Хотя эти планы будут впоследствии изменить, 2016 планы предусматривали на первом этапе , чтобы получать питание от семи Blue Origin - х ВЕ-4 с одним валом , обогащенный кислородом , ступенчатое сжигание жидкий метан / жидкостного ракетного кислорода двигатели, второй этап будет приведен в действие одиночный вакуумный вариант БЭ-4 ( БЭ-4У ) и третья ступень для использования одного гидрокомпонентного двигателя БЕ-3 . В 2016 году планировалось спроектировать первую очередь с возможностью повторного использования до 100 рейсов. Blue Origin объявили, что намереваются запустить ракету из стартового комплекса 36 (LC-36) и производить ракеты-носители на новом предприятии, которое будет построено на близлежащей территории в Исследовательском парке . Также было объявлено, что во Флориде запланированы приемочные испытания двигателей BE-4.

Синий объясняется в 12 сентября 2016 года заявления о том , что ракета будет называться Новый Гленн в честь первого американского космонавта на орбиту Земли , Джон Гленн . Три недели аэродинамической трубы испытания в масштабе модель New Glenn были завершены в сентябре 2016 года в целях утверждения CFD расчетных моделей из околозвукового и сверхзвукового полета .

В марте 2017 года Джефф Безос продемонстрировал графику New Glenn с двумя большими полосами в нижней части бустера. В объявлении в сентябре 2017 года Blue анонсировала гораздо больший обтекатель полезной нагрузки для New Glenn, этот обтекатель диаметром 7 м (23 фута) по сравнению с 5,4 м (18 футов) в первоначально анонсированной конструкции.

К марту 2018 года конструкция ракеты-носителя изменилась. Было объявлено, что вторая ступень New Glenn теперь будет оснащаться двумя вакуумными версиями испытанного в полетах жидкостного водородно-кислородного ракетного двигателя BE-3 (BE-3U) с одним двигателем BE-3U для третьей ступени в дальнем космосе. . Впоследствии трехступенчатый вариант ускорителя был полностью отменен в январе 2019 года. К середине 2018 года проект нижнего уровня еще не был завершен, и вероятность достижения первоначального запуска к 2020 году ставилась под сомнение инженерами компании, заказчиками и отраслевыми экспертами. , и журналисты. В октябре 2018 года ВВС объявили, что Blue Origin получила 500 миллионов долларов США на разработку New Glenn в качестве потенциального конкурента в будущих контрактах, включая этап 2 Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV). Присуждение контракта за октябрь 2018 года было прекращено в декабре 2020 года после получения 255,5 млн долларов США из 500 млн долларов США.

К февралю 2019 года были заключены контракты на несколько запусков New Glenn: пять для OneWeb , неопределенное количество Telesat , по одному для Eutelsat , mu Space Corp и SKY Perfect JSAT . В феврале 2019 года Blue Origin сообщила, что в планах компании нет планов по созданию многоразовой второй ступени. К июлю 2021 года Blue изучала варианты перехода к многоразовой конструкции второй стадии: Project Jarvis .

В августе 2020 года ВВС объявили, что Нью-Гленн не был выбран для участия в закупках для запуска второй фазы космического запуска национальной безопасности. В связи с этим в феврале 2021 года Blue Origin объявила, что первый полет теперь намечен на конец 2022 года.

К декабрю 2020 года Blue Origin указала, что поставки двигателей BE-4 в ULA будут перенесены на лето 2021 года, а ULA сообщила, что первый запуск конкурента New Glenn ULA Vulcan Centaur теперь состоится не ранее 4 квартала 2021 года. Blue объявила о дальнейшем график первого запуска New Glenn в марте 2021 года, когда компания заявила, что New Glenn «не запустится до четвертого квартала 2022 года, самое раннее».

К 2021 году Blue сократила опубликованную спецификацию повторного использования для New Glenn как минимум до 25 полетов, по сравнению с ранее заявленным в 2016 году, что они планируют дизайн для поддержки до 100 полетов.

Проект Джарвис

В июле 2021 года стала достоянием общественности информация о том, что Blue Origin начала «проект по разработке полностью многоразовой верхней ступени для New Glenn», Project Jarvis. Основная цель проекта - снизить общую стоимость запуска New Glenn за счет получения оперативной способности повторно использовать вторые ступени, точно так же, как SpaceX стремится сделать со своей второй ступенью Starship , построив полностью многоразовую орбитальную ракету-носитель . Если Blue сможет реализовать такую ​​конструкцию второй ступени и ввести ее в эксплуатацию, это существенно снизит стоимость запусков системы New Glenn.

Помимо указанных технических изменений, Безос создал новую структуру управления для новых усилий, отгораживая «части второй стадии программы развития от остальной части Blue Origin [говоря] своим лидерам внедрять инновации в среде, не скованной строгим управлением и оформление документов ". Бюджет публично не опубликован.

Одна часть усилий сосредоточена на разработке топливного бака из нержавеющей стали и основной конструкции для ракеты второй ступени, а также на ее оценке как части решения для полной системы второй ступени. К 24 августа Blue привезла испытательный резервуар из нержавеющей стали к своему стартовому комплексу 36 , на котором испытания давления на грунт с использованием цирогенного топлива могли начаться уже в сентябре.

В дополнение к команде Джарвиса, работающей над новым дизайном танка второй ступени, Blue Origin создала еще одну команду, чтобы сосредоточиться на подходах к проектированию, которые могут быть использованы для многоразового использования второй ступени New Glenn, что не было целью дизайна для оригинала. второй этап для New Glenn до 2021 года. По состоянию на август 2021 года изучаются три подхода: добавление крыльев, чтобы сцена могла работать как космоплан при входе в атмосферу ; использование на второй ступени аэрокосмического двигателя, который может использоваться в качестве теплового экрана при входе в атмосферу; и подход, аналогичный концепции SpaceX Starship, с использованием закрылков с высоким лобовым сопротивлением в сочетании с пропульсивным замедлением . Решение о том, какой подход использовать в полной мере, намечено на конец 2021 года.

Описание и технические характеристики

Первый испытанный горячим огнем ракетный двигатель Blue Origin BE-4 , серийный номер 103, на 34-м космическом симпозиуме в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо , апрель 2018 года, демонстрирующий сторону входа жидкого метана в двигатель.

New Glenn - это двухступенчатая орбитальная ракета-носитель диаметром 7 м (23 фута) с многоразовой первой ступенью и одноразовой второй ступенью. Опциональная третья ступень была предусмотрена с одним двигателем БЕ-3У и планировалась с октября 2018 года.

Первая ступень предназначена для многоразового использования как минимум для 25 полетов и будет приземляться вертикально - технология, ранее разработанная Blue Origin и испытанная в 2015–2016 годах на ее суборбитальной ракете-носителе New Shepard. Вторая ступень будет иметь тот же диаметр, что и первая, и использовать два вакуумно-оптимизированных двигателя БЭ-3У . Он будет использовать водород / кислород в качестве топлива и будет одноразовым. Этот двигатель производится Blue Origin. Компания сообщила, что планируемая полная эксплуатационная грузоподъемность двухступенчатой ​​версии New Glenn составляет 13000 кг (29000 фунтов) для GTO и 45000 кг (99000 фунтов) для LEO под углом 51,6 °, хотя первоначальные эксплуатационные возможности могут быть несколько ниже. ниже. Запуск двух спутников будет предложен после первых пяти полетов.

На обеих ступенях будут использоваться алюминиевые резервуары ортопедической решетки со сварными алюминиевыми куполами и общими переборками. На обеих стадиях также будет использоваться автогенное наддутие . Первый этап будет приведен в действие семь ВЕ-4 метана кислородом двигателей / - разработаны и изготовлены Blue Origin - производство 17,000 кН (3800000 фунтов ф ) от отрыва тяги . Вторая ступень будет оснащена двумя двигателями БЭ-3У , также разработанными и изготовленными Blue Origin. BE-3U - это вариант двигателя BE-3 с расширительным циклом , который специально разработан для использования в верхних ступенях. Предварительные цифры дизайна от 2015 проецируется BE-3U иметь вакуумный тягу 670 кН (150 000 фунт ф ).

Запуски New Glenn планируется производить с пускового комплекса 36 (LC-36), который был передан в аренду Blue Origin в 2015 году. Также планируется запуск космодрома на базе ВВС Ванденберг . New Glenn также будет доступен для полетов в космическом туризме , причем приоритет будет отдаваться клиентам New Shepard . Бустеры первой ступени New Glenn предназначены для многоразового использования и будут возвращены в Атлантический океан через их посадочную платформу Jacklyn , которая будет действовать как плавучая подвижная посадочная платформа . Гидродинамический стабилизированное судно повышает вероятность успешного восстановления в бурном море .

Производство

Основная сборка ракеты-носителя New Glenn будет производиться на заводе по производству ракет Blue Origin во Флориде , недалеко от стартового комплекса 36 (LC-36), который компания арендовала у космодрома Флориды . Стартовый комплекс 36 (LC-36) провел более 100 запусков, ранее запускали Atlas II и Atlas III.

Инструменты и оборудование для завода начали заказывать и строить в 2015 году. В июле 2018 года было построено самое большое устройство: высота 16 м (52 фута) × длина 41 м (135 футов) × ширина 13 м (43 фута). Установка для изготовления криогенных резервуаров и обтекателей Ingersoll "Mongoose" была завершена после трехлетнего процесса проектирования / сборки. Он будет установлен на заводе во Флориде в Исследовательском парке позже в 2018 году. По состоянию на сентябрь 2018 года Blue Origin инвестировала более 1 миллиарда долларов США в свое производственное предприятие и стартовую площадку во Флориде и намерена потратить гораздо больше в будущем.

Запуск сервисов

Blue будет предлагать как специализированные полеты с одной полезной нагрузкой, так и после пятого запуска двойную демонстрацию больших спутников связи для транспортировки на геостационарную переходную орбиту (GTO). Все запуски по контракту с самого начала будут иметь многоразовую первую ступень, поэтому, как и в случае с коммерческими воздушными судами, условия посадки могут влиять на время и параметры полета запуска.

Запустить клиентов службы

К 2018 году у Blue Origin были контракты с четырьмя клиентами на рейсы New Glenn. Eutelsat , Таиланд загрузочном мю Space Corp и SKY Совершенная JSAT имеют геостационарную орбиту спутник связи запуски запланированных после 2020 года, в то время как интернет спутниковой группировки оператор флот OneWeb имеет соглашение на пять запусков.

В январе 2019 года Telesat подписала контракт на несколько запусков «на запуск спутников для своей будущей группировки широкополосных сетей на низкой околоземной орбите в рамках нескольких миссий New Glenn» и, таким образом, является пятым заказчиком Blue.

Последовательность запуска, ориентированная на график

Blue намеревается заключать контракты на услуги запуска несколько иначе, чем варианты контрактов, которые традиционно предлагались на рынке коммерческих запусков . Компания заявила, что они заключат контракт с целью обеспечения регулярных запусков до восьми раз в год. Если один из поставщиков полезной нагрузки для запуска с несколькими полезными нагрузками не готов вовремя, Blue будет придерживаться сроков запуска и доставить оставшиеся полезные нагрузки вовремя без увеличения цены. Это отличается от того, как контракты с двойным запуском традиционно обрабатывались Arianespace ( Ariane 5 и Ariane 6 ) и Mitsubishi Heavy Industries ( H-IIA и H3 ). SpaceX и International Launch Services могут предложить контракты на двойной запуск, но предпочитают специальные миссии.

Финансирование

Разработка и производство нового Glenn финансируется Джефф Безос , основатель Amazon.com , и Департамента ВВС . Первоначально финансируемый полностью Безосом, после 2019 года New Glenn также получит 500 миллионов долларов США в рамках программы запуска космических сил национальной безопасности США (NSSL). К сентябрю 2017 года Безос инвестировал 2,5 миллиарда долларов в New Glenn.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки