Firefly Alpha

Firefly Alpha könnyű űrhajó
Az indító vázlata.
Általános adatok
Szülőföld	Egyesült Államok
Építész	Firefly Aerospace
Első repülés	2021 áprilisára tervezik
Fejlesztési időszak	2014-2021
Állapot	Fejlesztés alatt
Indítások (hibák)	0
Magasság	29  m
Átmérő	1,8  m
Felszállási súly	54 tonna
Emelet (ek)	2
Hasznos teher
Alacsony pálya	1000  kg (200  km )
Nap-szinkron pálya	630  kg (500  km )
Fejdísz dimenzió	2  m x 5  m
Motorizálás
Ergols	RP-1 / folyékony oxigén
1 st emelet	4 x 1-es réteg: 736  kN (üres)
2 e emelet	1 x villám 1: 70  kN (üres)

A Firefly Alpha egy amerikai könnyű hordozórakéta , amelyet a texasi induló Firefly Aerospace fejlesztett ki, és amelynek első repülését 2021-ben kell megtennie. Ezt az új hordozórakétát egy tonna alacsony pályán történő elhelyezésére tervezték.

Történelmi

A cég Firefly Space Systems jött létre 2014-ben az külvárosában Austin , Texas azzal a céllal, hogy a mikro- launcher nevű Firefly alpha. Ennek az a sajátossága, hogy első fázisában Aerospike típusú fúvókát használ . A Firefly Alpha úgy lett kialakítva, hogy több mint 400  kg hasznos terhet helyezzen alacsony pályára , 8 millió USD költséggel. A NASA 2015-ben úgy döntött, hogy finanszíroz egy próbarepülést azzal a céllal, hogy értékelje annak alkalmazását a keringő nano-műholdak számára. Az első tesztet a hordozórakétán használandó motorok FRE-R1 ( Firefly Rocket Engine Research 1 ) prototípusának próbapadján sikeresen elvégezték 2015 szeptemberében. Az indító első repülését 2017-re tervezik. 2015 októberében , A NASA bejelentette, hogy úgy döntött, hogy finanszírozza a hordozórakéta és két másik mini-hordozórakéta fejlesztését, hogy legyen egy rakéta, amely alkalmas a CubeSats pályára állítására . A Firefly Space Systems-nek 5,5 millió dollárt kell kapnia egy bemutató pálya repülés végrehajtására 2018 áprilisáig. 2016 júniusában a társaságnak csak 18 millió dollárt sikerült összegyűjteni a várt 38 millióból. Az egyik európai befektető augusztusi visszavonását követően a társaság 2016. szeptember végén úgy döntött, hogy ideiglenesen meghirdetett intézkedés keretében 150 alkalmazottjának elbocsátásával leállítja tevékenységét. Ezenkívül a vállalat két alapítójának egyikét, Thomas Markusicot korábbi munkaadója , a versenyző LauncherOne hordozórakétát fejlesztő Virgin Galactic azzal vádolja, hogy a szellemi tulajdon szabályainak megsértésével a vállalat tulajdonában lévő fogalmakat használt.

2017 tavaszán a társaságot újra aktiválták annak köszönhetően, hogy az egyik eredeti részvényes, a Noosphere Ventures felvásárolta. A Firefly Aerospace névre keresztelt építtető felveszi eredeti munkaerejének egy részét, és úgy dönt, hogy kifejleszti a Firefly Alpha mikroindító új verzióját . Ez elhagyja az Aerospike típusú fúvókát egy hagyományosabb meghajtás helyett, ugyanakkor újítással jár az ellátási ciklusban. A turbószivattyút úgy mozgatják, hogy az égett kamrából elveszi az égett gázokat. A hasznos teher alacsony pályán 1000 kg-ra növekszik  . 2017-től a Raven és a Lightning motorokat vízszintes próbapadokon tesztelik. A vállalat indításakor a Delta II rakéta indítópadját használja a Vandenberg rakétabázisán , amelyet a hordozórakéta 2018. szeptemberi visszavonása tett elérhetővé. A hordozórakéta első repülését 2019 harmadik negyedévében kell megtennie, de - Többször elhalasztják, mielőtt végül 2020 novemberére ütemezik. Ezenkívül a Firefly Beta nevű, sokkal erősebb verziót (4 tonna alacsony pályán) vizsgálják.

Technikai sajátosságok

Fejlesztés alatt álló verzió

A Firefly Alpha egy egyszer használatos, 29 méter hosszú, 1,8 méter átmérőjű kétlépcsős indítószerkezet, amelynek szerkezete főként szénszálas alapú kompozit anyagból készült, hogy könnyítse súlyát, ami 54 tonna. Mindkét fokozatot folyékony üzemanyagú rakétamotorok hajtják, amelyek RP-1 és folyékony oxigén keverékét égetik el . A rakéta 1 tonna hasznos terhet tud rakni alacsony földi pályára (200 km), és 630 kg-ot egy napszinkron pályára (500 km):

• Az első szakasz hajtja négy rakétamotorokhoz folyékony hajtóanyag Revear 1 amelynek tolja teljes 736 kilonewtons . Minden motort kompakt turbószivattyú hajt , vízszintes egyfokozatú helyzetben, és tolóerejét bizonyos fokú szabadsággal a hidraulikus hengerek irányíthatják . Az égéstér hűtése regeneratív konvekciós típusú, belső rézfallal . A hajtóanyagokat nyomás alatt tartják a tartályokban hőcserélővel melegített héliummal . A fajlagos impulzus 295,6 másodperc vákuumban. A tolóerő 20% -ig modulálható. A színpad üres tömege 2895 kg.
• A második fokozatot egy Lightning 1 folyékony hajtóanyagú rakétamotor hajtja , amelynek tolóereje 70 kN. Meghajtása turbopumpa . Az égéstér hűtése regeneratív konvekciós típusú, belső rézfallal. A hajtóanyagokat nyomás alatt tartják a tartályokban hőcserélővel melegített héliummal. A fajlagos impulzus 322 másodperc vákuumban. A tolóerő 20% -ig modulálható. A színpad üres tömege 910 kg.
• Az öt méter magas burkolat átmérője két méter, belső térfogata 12,5 m³.

Az OTV színpad

A vállalat az OTV ( Orbital Transfer Vehicle ) nevű alkatrészt is kínálja, amely több szerepet is játszhat:

• Nanoszellitek (műholdak vagy független műholdak konstellációja) telepítése egy vagy több olyan pályára, amelyek a hordozórakétához valószínűleg nem hozzáférhetők.
• platform, amely legfeljebb öt éven keresztül nyújt támogatást vagy pályamódosítási funkciókat a hozzá kapcsolódó műholdak számára.
• Műhold vagy második szakasz deszorbitálás
• Ha egy műholdat nagyon alacsony földi pályán tart, rendszeres magasságot igényel, hogy ellensúlyozza a visszamaradó atmoszféra által okozott fékezést.

A 130 kilogrammos OTV színpad szén-kompozitból készül . Top 45 cm-es átmérőjű egy méter tartalmaz két-négy motor a xenon biztosító tolóerő egység közötti 30 és 310 milli newton egy specifikus impulzusa comprose 1.150-18.000 másodperc. Ez egy napelem biztosítja 400 watt. Akár öt kilowattot képes előállítani (akkumulátorral). Olyan kommunikációs rendszert biztosít, amely maximális átviteli sebességet kínál 100 megabit / másodperc X-sávban vagy 50 megabit / másodperc Ka-sávban egy lefelé mutató linken és 200 kilobit / másodperc S-sávban egy felfelé irányuló kapcsolaton keresztül . A pontosság 50 ív másodpercre törekszik, öt ív másodperc / másodperc stabilitással. Támogatni tudja az elsődleges és négy másodlagos hasznos terhet, vagy számos nanosatellit telepítési rendszert.

Indítási lehetőségek

A Firefly Aerospace két indítási lehetőséggel rendelkezik:

• Az SLC-2 elindítása komplex Vandenberg ugródeszkát Kaliforniában, a korábban az ugródeszkát a Delta II rakéta által rendelkezésre bocsátott, a visszavonás e launcher szeptemberben 2018 Ez a bázis lehet használni poláris pályán elindul, és a nap-szinkron.
• Az SLC-20 indító komplexum a Cape Canaveral bázison, amely lehetővé teszi az indulásokat a Hold célállomásáig.

Indítsa el a történelmet

Indítsa el a történelmet

Keltezett	Nincs lövés	Hasznos teher	Tömeg	Pálya	Megjegyzés
Tervezett indítások
2020 novembere körül	Vandenberg	CubeSats: BSS 1, CRESST DREAM COMET, ...		A sarki pálya 300 km	Első repülés
2021 első negyedéve körül	Vandenberg	Karbonit 4	~ 100 kg	Alacsony pálya	Földmegfigyelő műhold

Jövőbeli fejlemények

A vállalat további hordozórakéták fejlesztését tervezi:

• A Firefly Beta hordozórakéta egy olyan rakéta, amely nagyrészt újrafelhasználja a Firefly Alpha-val kifejlesztett vagy kifejlesztett technikai megoldásokat, de alacsony teherbírású, 8 tonna (5,8 tonna napszinkron pályán), vagyis a kapacitás megközelíti a hasznos kapacitást. a Delta 2, amelynek nincs helyettesítője az amerikai piacon. Ez a hordozórakéta két szakaszból állna, átmérője pedig 3,7 méter, 46,7 méteres magasságig. Az első lépcsőt 5 Reaver 2 rakétamotor hajtja, amely 4621 kg Newton (vákuumban) tolóerőt biztosít , 334 másodperces fajlagos impulzussal (vákuumban). A második szakasz egy Reaver 1 rakétamotort használ, amelynek tolóereje 194 kiloNewton (vákuumban), sajátos lendülete 325 másodperc. A társaság úgy gondolta, hogy első lépését az Aerojet Rocketdyne AR1 rakétamotorjának használatára bocsátja, amelyet nem választottak ki a Vulcan hordozórakétához .
• A Firefly Gamma egy 75% -os (költség) újrafelhasználható kétlépcsős hordozórakéta, amely vízszintesen tud leszállni, és 5 tonnás rakományt képes alacsony pályára állítani.

Az indító első verziója (megszűnt)

Az első Firefly Alpha verzió egy 23 méter magas kétlépcsős hordozórakéta, amelynek szerkezete főként szénszálas alapú kompozit anyagból készül, hogy könnyítse tömegét. Mindkét lépést folyékony hajtóanyagú rakétamotorok hajtják, amelyek petróleum és folyékony oxigén keverékét égetik el . A motorokat a tartályok nyomás alá helyezésével látják el, ami nem mindennapi megoldás a hordozórakéta első szakaszában.

• Az első szakasz meghajtását, amelynek átmérője 16,7 méteres magasságnál 1,8 méter, 12 rakétamotorral hajtják végre , egy csonka központi testű fúvókával, az Aerospike típusú hajtással . Ennek a fúvókának a rögzített részének, a rámpának a hűtéséhez nagyon nagy mennyiségű hőenergia kiürítése szükséges, ezért az űrkor elején kifejlesztett és tesztelt ilyen típusú fúvókákat még soha nem használták operatív módon . Jelen esetben a rámpát a kerozin hűti, amely abban kering, mielőtt visszahelyezik a tartályba. A nyomás a tartály így biztosított, anélkül, hogy igénybe hélium , ami könnyít a teljes tömege a színpadon. A 12 FRE-2 rakétamotor 45 tonna teljes tolóerőt biztosít 299 másodperces fajlagos impulzussal .
• A második emelet, átmérője 1,5  m . és 4,6 m magasságú,  FRE-1 rakétamotor hajtja. A FRE-2 ezen változata hagyományos fúvókát használ, és 2,8 tonna tolóerőt biztosít 325 másodperces meghatározott lendülettel.
• A sapka belső átmérője 1,47 méter, belső magassága 1,75 méter.

Megjegyzések és hivatkozások

1. (in) Mike Wall, "  New Firefly Rocket motor átment nagy teszt, indít Kis műholdak  " a space.com ,2015. szeptember 10, P.  14
2. (in) Jason Davis, "  NASA által szponzorált SmallSats Rides kap dedikált Space  " , a Planetary Society ,2015. október 14
3. Stefan Barensky, "A  Firefly idő előtti kihalása  " , Aerospatium ,2016. október 5
4. (in) Stephen Clark, "  Firefly Kereskedelmi műhold hordozórakéta a Delta 2 pad Vandenberg  " on spaceflightnow.com ,2018. május 2
5. (in) Tyler Gray "  Firefly bezárult a korai járatba rakétaszállítással a Vandenberg indító webhelyére  " a nasaspaceflight.com oldalon ,2020. november 9
6. (a) "  Firefly alfa payload használati útmutató  " , a szentjánosbogár Aerospace,2018. augusztus 10, P.  6.
7. (in) "  Orbital Transfer Vehicle - Payload User's Guide  " on FIREFLY aerospace (hozzáférés: 2020. november 10. )
8. (in) „  Launch Facilities  ” on FIREFLY aerospace (hozzáférés: 2020. november 10. )
9. (in) Gunter Krebs, "  Firefly  " a Gnter Űr oldalán (hozzáférés: 2020. november 10. )
10. (in) "  Firefly Beta  " on FIREFLY aerospace (hozzáférés: 2020. november 10. )
11. (in) Caleb Henry, "  Firefly partnerek Aerojet Rocketdyne, Mulls AR1 motor Beta rakéta  " on spacenews.com ,2019. október 18
12. (in) "  Firefly Gamma  " on FIREFLY aerospace (hozzáférés: 2020. november 10. )
13. (in) "  Firefly α  " a Firefly űrrendszerekben , a Firefly űrrendszerekben (hozzáférés: 2015. november 8. )
14. (in) "  FIREFLY ALPHA PAYLOAD FELHASZNÁLÓI ÚTMUTATÓ  " , Rocket Labs USA,2015. július, P.  9.
15. (in) Lee Hutchinson, "  Firefly Space Systems terhelések teljes sebességű felé Low Earth Orbit  " szóló Ars Technica , Ars Technica ,2014. november 30
16. (in) "  FIREFLY ALPHA PAYLOAD ÚTMUTATÓ  " Rocket Labs USA,2015. július, P.  14

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

• Aerospike fúvóka
• Elektron

Külső hivatkozás

• en) A gyártó honlapja