În această săptămână (24-30 septembrie 2018) s-au întâmplat două evenimente care își au locul în calendar și în discuțiile de la birou, în jurul watercoolerului.
ESA
În primul rând, pe 25 septembrie a avut loc lansarea Ariane 5 cu numărul 100, în configurația ECA. Da, una sută lansări ale Ariane 5, din 1996 până în 2018, septembrie. Graficul de mai jos arată lansările și rezultatele lor.
Lansările Ariane 5 [1]
Din punct de vedere al tehnologiei, este foarte interesantă prima lansare, care s-a soldat cu un eșec, cei 4 satelii Cluster ai ESA fiind pierduți. Cauza eșecului a fost un bug în software-ul sistemului inerțial, același folosit și la Ariane 4. Eroarea s-a datorat conversiei dintr-un număr în virgulă mobilă pe 64 de biți la un întreg pe 16 biți. Povestea este interesantă, și merită să fie spusă, însă în viitor. Până atunci să ne bucurăm ochii cu un eșec evaluat la 500 milioane USD, costul programului de dezvoltare fiind de ~7 mld USD. [3]
Eșecul Ariane 5 la primul zbor (sursa: gfycat.com)
Evident, în timp au existat mai multe versiuni ale Ariane 5 care au fost dezvoltate și folosite. În acest moment este utilizată doar configurația ECA.
Ariane 5 G, G+, ECA și ES (sursa: Pinterest)
Evoluția Ariane 5 și 6 [2]
SpaceX
În al doilea rând, pe 28 septembrie se împlinesc 10 ani de la al patrulea zbor al rachetei Falcon 1 dezvoltată de SpaceX. A fost o lansare care a determinat soarta companiei: daca nu ar fi avut succes SpaceX ar fi tras obloanele, dacă lansarea avea succes puteau continua. Această a patra rachetă a fost construită cu ultimele piese disponibile.
Lansare a Falcon 1 [6]
Însă inginerii SpaceX nu au fost scutiți de emoții. Transportul rachetei s-a făcut cu avionul pentru a minimiza timpul de transport (la încercările anterioare fusese folosit transportul naval); în momentul în care a început coborârea pentru aterizare corpul rachetei a fost deformat de presiunea atmosferică. A fost amânată aterizarea, inginerii din avion având 30 de minute pentru a rezolva problema, în caz contrar avionul aterizând indiferent de consecințele pentru rachetă. Toate lansările s-au făcut de pe insula Omelek.
Lansările anterioare au fost eșecuri datorate motorului (la prima lansare), oscilațiilor armonice (a doua lansare), ciocnirii între trepte (a treia lansare). A patra și a cincea lansare au avut succes. Falcon 1 și-a încheiat apoi cariera, urmând Falcon 9.
Rachetele Falcon dezvoltate de SpaceX [7]
Racheta Falcon 1 [8]
Varianta mai lungă a acestui articol, dacă cititorii au timp la cafeaua de dimineață, presupune și vizionarea filmelor de mai jos. În primul film poate fi recunoscută Ariane 5, în următoarele patru filme sunt prezentate primele 4 lansări ale Falcon 1.
Ariane 5, prima lansare
Falcon 1, prima lansare
Falcon 1, a doua lansare
Falcon 1, a treia lansare
Falcon 1, a patra lansare
Nu, articolul nu se termină aici.
ARCA
Uitându-mă la celelalte evenimente (cele care mă fac să zâmbesc amar și nu merită prea multă atenție) am văzut că ARCA (da, da , ei; vă rog, să rămânem serioși) au publicat un film în care vorbesc de motorul aerospike și testele lui. Da, cel prezentat public acum 3 săptămâni. De curand au activat în România Fundația ARCA și vorbesc despre motorul aerospike pe care l-au reconstruit aici; asta până când se limpezesc lucrurile cu, scapa sau nu de inchisoare, ARCA SpaceCorp în SUA. Motorul funcționează cu peroxid de hidrogen (apă oxigenată, dar cu o concentrație de cel puțin 85-90%): prin trecerea lui printr-o zonă de contact cu un catalizator (argint sau o sare – permanganat) combustibilul este convertit în oxigen și apă, odată cu degajarea de căldură, care transformă apa în vapori. Produsele care rezultă în urma reacției (vaporii de apă și oxigenul) sunt apoi eliminate prin ajutaj. Temperatura produselor rezultate în urma contactului cu catalizatorul este de ~650 grade Celsius, viteza de ieșire din ajutaj fiind de peste 1000 m/s.
Motorul aerospike al ARCA (sursa: pagina FaceBook ARCA)
Imaginea următoare prezintă funcționarea motorului cu peroxid de hidrogen; după cum se poate vedea, există două variante de alimentare – prin presiune sau cu o pompă. Din imaginile de mai sus se poate vedea că ARCA a ales alimentarea motorului prin presiune. Imaginea următoare prezintă principiul de funcționare al motoarelor rachetă cu combustibil lichid – peroxid de hidrogen în cazul acesta.
Motoare cu peroxid de hidrogen [9]
Dacă timpul de la cafeaua de dimineață permite cititorilor, filmul următor – publicat pe YouTube în 27 septembrie – prezintă motorul aerospike al ARCA.
PR ARCA
Ce mi-a atras atenția în film sunt câteva aspecte care nu se înțeleg cu teoria (din diverse lucrări) și practica domeniului; cu riscul de a supara anumite persoane, ceva mai credule, le voi enumera:
– nu se vorbește de o zonă de separare a fluxului de combustibil pre-catalizator și post-catalizator; de obicei se folosește un catalizator prin care trece peroxidul de hidrogen (amatorii de la Aerojet Rocketdyne au ceva rezultate în domeniu);
– perdeaua de apă de pe standul de teste se folosește de amatori (NASA, SpaceX, ESA, etc.) nu pentru răcire, ci pentru reducerea nivelului de zgomot;
– fiind alimentat prin presiune, este nevoie de un sistem de control al presiunii din rezervor extrem de precis, cu reacție foarte rapidă la comenzi;
– șuruburile folosite.
Atât.
Iulian
Bibliografie:
1. Ariane 5 ( https://en.wikipedia.org/wiki/Ariane_5 , accesată la 2018-09-27 )
2. Ariane 5 & Ariane 6 ( http://www.b14643.de/Spacerockets_1/West_Europe/Ariane-5/Versions/Evolution_2.htm , accesată la 2018-09-27 )
3. The Explosion of the Ariane 5 ( http://www-users.math.umn.edu/~arnold/disasters/ariane.html , accesată la 2018-09-27 )
4. Space Launch Vehicles, West Europe ( http://www.b14643.de/Spacerockets_1/West_Europe/West_Europe.htm , accesată la 2018-09-27 )
5. Falcon 1 ( https://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_1 , accesată la 2018-09-27 )
6. SpaceX at 50 – From taming Falcon 1 to achieving cadence in Falcon 9 ( https://www.nasaspaceflight.com/2017/12/spacex-50-taming-falcon-1-achieving-cadence-falcon-9/ , accesată la 2018-09-27 )
7. Historic Spacecraft ( https://historicspacecraft.com/ , accesată la 2018-09-27 )
8. MakerRepo / SpaceX Falcon 1 Lasercut Poster ( http://makerepo.com/iAce/spacex-falcon-1-lasercut-poster , accesată la 2018-09-27 )
9. How is h2o2 used as a rocket fuel? ( https://www.quora.com/How-is-h2o2-used-as-a-rocket-fuel , accesată la 2018-09-28 )