Будет ли работать Rocket Cargo? Данные, собранные в 2024 году, могут дать ответ.

ВАШИНГТОН – Попытка Министерства ВВС США однажды запустить оборудование на полмира с помощью космических ракет пройдет через серию испытательных полетов в 2024 году, которые могут показать, сработает ли эта концепция вообще.

И примерно через три года у ведомства должно быть достаточно данных, чтобы принять решение о том, вводить ли в эксплуатацию Rocket Cargo или переходить к чему-то другому, считает Грег Спанджерс, главный научный сотрудник Управления интегрированных возможностей исследовательской лаборатории ВВС компании Wright-Patterson Air. Военная база в Огайо.

Rocket Cargo — это одна из так называемых программ лаборатории Vanguard, целью которой является использование передовых технологий для разработки и предоставления новых возможностей, которые войска могут использовать на поле боя. В рамках этой программы изучается сектор коммерческих ракет, чтобы выяснить, смогут ли военные быстро транспортировать товары по всему миру, хотя сама программа не финансирует разработку коммерческих ракет.

В 2022 году лаборатория заключила с SpaceX пятилетний контракт на сумму 102 миллиона долларов, чтобы первая могла собирать данные о полетах из ракетной программы Starship второй.

Эти усилия не всегда проходили гладко.

В апреле одна из ракет Starship компании SpaceX взорвалась вскоре после взлета. Хотя Спанджерс сказал, что он не считает запуск неудачным, поскольку он соответствовал цели компании по очистке стартовой площадки, взрыв произошел слишком рано, чтобы собрать полезные данные.

Спанджерс, отвечающий за ракетные грузы ВВС, сказал Defense News в интервью 1 ноября, что надеется, что в ближайшее время состоятся новые испытательные полеты, которые могут дать данные.

SpaceX 18 ноября провела второй испытательный запуск ракеты Starship, но она взорвалась вскоре после этапа отделения ступеней. В момент публикации AFRL не ответило на вопрос о том, сколько данных было собрано до взрыва этой ракеты.

Надежды и планы

Спанджерс предполагает, что программа Rocket Cargo будет осуществлять один запуск в день на каждой стартовой площадке с уведомлением примерно за час и сможет перевозить 100 тонн груза в одной ракете по мере необходимости. Но даже этой полной мощности будет недостаточно, чтобы заменить традиционную воздушную логистику или морские перевозки, добавил он, хотя она может обеспечить возможность быстрой транспортировки высококачественных грузов в относительно короткие сроки.

К концу 2024 года, пояснил он, программа хочет получить достаточно данных о полетах ракет Starship, выходящих на орбиту.

В следующем году, по его словам, ВВС также планируют создать макет грузового отсека — по сути, верхнюю половину звездолета — который они смогут использовать для отработки методов быстрой загрузки и разгрузки 20-футовых контейнеров с ракеты. Этот макет сейчас находится на завершающей стадии строительства инжиниринговой фирмой SES в Альянсе, штат Огайо.

А к 2026 году — хотя Спанджерс заявил, что это может быть сделано к 2025 году — ВВС ожидают, что программа Rocket Cargo продемонстрирует способность быстро запускать ракеты, спускать с орбиты большие массы грузов, а также быстро загружать и разгружать грузы.

По словам Спанджерса, ВВС, являясь одним из первых клиентов SpaceX по ракетной программе Starship, помогают компании выяснить, что наиболее важно для Министерства обороны, например, способность быстро разворачивать ракету для повторных полетов.

Но грузоподъемность, которую имеют в виду ВВС, создаст большую нагрузку на системы тепловой защиты, приводы и другие компоненты ракет, объяснил он, и для производителей ракет, таких как SpaceX, важно учитывать эти потребности при проектировании. ракеты.

Крепления под давлением

По словам Спаньерса, возможно, самая важная часть данных, которую хочет собрать Исследовательская лаборатория ВВС, — это информация о том, как быстро падает давление, когда ракета достигает космоса, а затем об изменении давления при ее повторном входе в атмосферу. Это поможет службе узнать, как груз может реагировать в космическом вакууме и, таким образом, как его защитить.

«Если наш груз попадет в жесткий вакуум, это станет настоящей проблемой, потому что мы не хотим производить груз, специально разработанный для того, чтобы выдержать ракетную транспортировку», — сказал он. «Эта ракета достаточно большая, в нее можно поместить Хаммеры. [Но] если вы возьмете автомобиль и поместите его в вакуум, все смазки, масла, топливо — они просто мгновенно испарится».

По словам Спанджерса, лаборатория рассматривает несколько вариантов того, в каких секциях ракеты и в каком объеме создавать давление.

Рассматривается возможность проведения испытаний контейнеров в крупных вакуумных камерах ВВС и НАСА к концу 2024 года. Спанджерс сказал, что испытания, скорее всего, начнутся с небольших контейнеров, а затем будут включать в себя более крупные контейнеры, поскольку SpaceX продвигает разработку собственной ракеты. Он отметил, что ВВС планируют собирать данные о каждом запуске Starship с использованием как внешних, так и внутренних датчиков.

«У нас есть прекрасная возможность провести тестирование вместе с ними», — сказал он. «Мы получим большое количество тестов по очень хорошей цене для налогоплательщиков».

ВВС также хотят собрать информацию о «вибрациях и ударах», которая отслеживает, какую турбулентность должен выдержать груз на борту ракеты во время запуска. Но Спанджерс не ожидает, что вибрации станут серьезной проблемой. В конце концов, по его словам, ВВС регулярно выбрасывают поддоны с грузом из кузовов огромных транспортных самолетов.

А по мере того, как ракеты становятся больше, добавил он, «движение становится мягче».

Тем не менее, отметил он, инженерам лаборатории нужны данные о вибрации, чтобы гарантировать, что контейнеры, над созданием которых работают пять компаний, смогут перевозить военные грузы и выдержать космический запуск. Программа Rocket Cargo также должна показать, смогут ли люди быстро выгружать грузы из этих контейнеров, чтобы повторно использовать их для следующего запуска, сказал он.

Лаборатории также нужны дополнительные данные о том, как работают системы тепловой защиты ракет и какую массу можно безопасно спустить с орбиты. Больший вес означает большую силу сопротивления, объяснил Спанджерс, что затем создает значительное количество тепла, которое должно каким-то образом рассеиваться.

«Вес, который SpaceX стремится сбросить из космоса, намного превосходит все, что мы сделали в программе [] Спейс Шаттл», — сказал Спанджерс. «Я думаю, что это примерно в пять раз больше, чем все, что мы когда-либо спускали с орбиты раньше».

Спанджерс сказал, что ракетный сектор США в последнее время добился нескольких успехов, которые намекают на осуществимость концепции ракетных грузов. На протяжении десятилетий, отметил он, страна проводила по три-четыре запуска ракет в год. Но к прошлому году, по его словам, это число выросло до 100 запусков, в основном осуществленных SpaceX, а в следующем году оно может превысить 150, примерно по одному через день.

И дважды за последние несколько месяцев, по словам Спанджерса, SpaceX смогла повторно использовать стартовую площадку через два с половиной дня после того, как оттуда стартовала ракета.

Кроме того, командование космических систем в сентябре осуществило запуск ракеты с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии через 27 часов после получения приказа на запуск. Это стало рекордом тактически оперативного космического запуска.

«Если вернуться на год или два назад, запуск ракеты занял где-то от четырех месяцев до четырех лет», — сказал Спанджерс. «Это довольно значительные достижения, которых мы добиваемся в создании операций по запуску, которые больше похожи на операции с самолетами».

Спанджерс добавил, что лаборатория ВВС планирует провести несколько раундов экспериментов по принципу «создать, сломать, построить, сломать», пока не будет найдена работающая конструкция.

«Эти проблемы [науки и технологий], о которых мы здесь говорим, нетривиальны», - сказал он. «Никто еще никогда не пытался поставить Хамви на ракету».

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.defensenews.com/battlefield-tech/space/2023/12/04/will-rocket-cargo-work-data-collected-in-2024-may-hold-the-answer/