한 가지 의미에서, ULA는 SpaceX의 토끼에게 거북이를하고 있습니다. Musk는 재사용 가능한 로켓 부스터의 개발로 첫 번째 블록 이었으나, Bruno는 재사용 가능한 1 단계 엔진을 사용하는 ULA의 Vulcan이 현재의 시장 전망을 재정적으로 가장 잘 이해한다고 믿습니다.
그는 벌컨의 엔진이 무대 비용의 2/3을 차지한다고 말했다. ULA의 접근 방식에 따라 엔진은 매 비행 후 회수되어 재사용됩니다. SpaceX의 디자인은 전체 로켓 스테이지 복구를 요구합니다. 탑재량의 무게와 궤도의 요구 사항에 따라 모든 비행에서 수행 할 수 없습니다.
브루노 총재는 원탁 회의에서 기자 회견에서 "시간의 일부 또는 3 분의 2 만 부스터 값의 100 %를 회복하는 것이 낫다"고 말했다. 이번주 초.
"글쎄요, 그것은 얼마나 자주 당신이 크고 무거운 페이로드를 얻는가에 달려 있습니다. 우리는 각각 시장 예측을했고, 우리가 옳다면 우리의 솔루션은 경제적으로 유리할 것입니다. 내가 틀렸고 그들이 옳다면, 그들의 것입니다. "
ULA는 벌컨 (Vulcan)에서 미래를 열어 가고 있습니다. 최대 6 개의 업그레이드 된 스트랩 온 고체 연료 부스터를 장착 한이 새로운 로켓은 약 380 만 파운드의 이륙 추력을 발생시킵니다.
ULA의 최고 경영자 인 Tory Bruno. 신용 : 우주 재단
성능이 떨어진 ULA의 현재 중량급 부스터 인 3 코어 델타 4 인 벌컨은 타원형 정지 전송 궤도 (GTO)에 저지대 궤도로 8 만 파운드를 주거나 최대 35,900 파운드를 전달할 수 있습니다. 적도 위의 조작 스테이션 22, 300.
새로운 로켓의 가장 강력한 버전은 고체 연료 부스터가 없으며 ACES로 알려진 고급 단계로 1 억 달러 미만으로 판매 될 것으로 예상됩니다. 브루노는 ULA의 아틀라스 5 로켓의 기본 버전이 현재 약 1 억 900 만 달러에 판매되고있는 반면 델타 4는 약 3 억 5000 만 달러에 판매되고 있다고 전했다.
CBS 뉴스와의 인터뷰에서 여섯 개의 고체 연료 부스터와 대형 페이로드 페어링이 있더라도 벌컨의 가장 강력한 버전은 여전히 델타 4 헤비의 비용 중 1/4 또는 1/3 정도를 부담 할 것이라고 브루노는 말했다.
비교를 위해 SpaceX는 팔콘 9 로켓의 상업용 버전을 6200 만 달러에 판매한다고 회사 웹 사이트에 따르면, 가격이 군사용 임무를 위해 9000 만 달러가 넘는다.
2 월에 데뷔 한 팔콘 중공업 로켓의 상업용 버전은 9 천만 달러의 정가를 가지고 있지만 분명히 3 가지 핵심 단계가 모두 재사용을 위해 회수된다고 가정합니다. SpaceX 웹 사이트에 따르면, 그 버전의 로켓은 정지 동기 전송 궤도에 8 미터 톤, 즉 17,600 파운드를 부스트시킬 수있다.
브루노는 지난 달에 출시 된 버전으로 대략 "중거리 아틀라스"라고 말했다. 팔콘 헤비의 완전 소모품 버전은 같은 궤도로 거의 59,000 파운드를 들어 올릴 수 있으며, 세계에서 가장 강력한 로켓으로 쉽게 만들 수있다. .
브루노는 팔콘 헤비 (Falcon Heavy)와 스페이스 X (SpaceX)가 사용 된 로켓 스테이지를 복구 할 수있는 성숙한 능력에 깊은 인상을 받았다고 말했다.
"저는 로켓 과학자입니다.보고 싶어 매우 멋졌습니다."그는 말했다. "나는 10 년 전에 우주보다 더 흥분을 불러 일으키는 일종의 엘론 머스크 (Elon Musk)에 확실한 기여를했다."
그러나 이것은 특히 우호적 인 경쟁이 아닙니다. SpaceX의 웹 사이트는 팔콘 헤비가 "가장 가까운 다음 작전 차량 인 델타 IV 헤비의 탑재량을 1/3의 비용으로 2 배 이상 들어 올릴 수있다"고 자랑하고있다.
그렇게 빨리, 브루노는 말합니다.
델타 헤비 (Delta Heavy)는 국가 안보를 중심으로 설계되었는데, NRO (National Reconnaissance Office) 임무 세트는 복잡한 궤도를 가지고 있으며 최적화되어있다. "그것은 약 3 억 5 천만 달러를 소비한다. 군대 임무 일 뿐이며, 적어도 상업용으로 제공하지는 않습니다. 현재는 무거운 상업용 시장이 없습니다. "
보잉 社가 설계 한 델타 4와 록히드 마틴이 만든 아틀라스 5는 원래 공군을 위해 개발 된 "진화 된 소모품 발사체"또는 EELV로서 우선 순위가 높은 국가 보안 탑재 물을위한 공간 확보를 보장하기 위해 개발되었습니다 .
정부의 승인으로 두 회사는 파트너십을 맺었으며 상업용 위성을 탑재 한 첫 번째 아틀라스 5가 2002 년 8 월에 폭발했다.
SpaceX는 2010 년에 최초의 Falcon 9를 출시했으며, 공군 인증과 군사 우주 분야에서의 ULA의 독점에 대한 목소리 불평 후 캘리포니아 로켓 건축업자는 군용 계약을 위해 경쟁하기 위해 승인되었습니다.
"우리는 군 시장 공간에서 거의 2 년 동안 지금 경쟁 해왔다."브루노는 이번 주 공군 계약이 발표되기 전에 말했다. "팔콘 9 기는 약 9,700 만 달러가 될 것이며, 9650 만 달러는 가장 최근의 것입니다. 그들은 절반을 얻었고, 우리는 절반을 얻었습니다. 정부는 공공 조달이기 때문에 승자의 가격을 공개합니다. 그래서 저는 우리 모두가 우리의 가격이 무엇인지 압니다. "
팔콘 중공업 로켓은 첫 번째 시험 비행을 시작합니다. 크레디트 : Walter Scriptunas II / Spaceflight Now
팔콘 헤비와 델타 4를 비교하기 위해, "정부 선교를 비교하고 싶다"고 말했다. "우리는 상업적으로 시장에 내놓지 않습니다 (델타 4). 그래서 저는 팔콘 9를 9650 만 달러에 하나의 막대기로 보았습니다. 최대 규모 인 팔콘 헤비 (Falcon Heavy)는 3 코어 버전의 로켓입니다. 그 가격이 무엇이든간에 나는 3 억 5 천만 달러에 비교할 것입니다.
"당신이 LEO (저 지구 궤도)에 엄청나게 많은 탑재량을 가져 가고 싶다면, 그것을 할 수있는 로켓이 될 것입니다. 더 높은 곳으로 가고 싶다면 델타 4로 날아가고 싶을 것입니다. "
그러나 Falcon Heavy는 3 개의 Falcon 9로 구성되지 않습니다. 보다 정확하게는 수정 된 중앙 스테이지와 2 개의 추가 팔콘 9 코어 스테이지가있는 팔콘 9입니다.
SpaceX는 Falcon Heavy의 완전히 소모 가능한 버전 인 GTO에 5 만 9 천 파운드를 추가 할 수있는 버전은 델타 4 헤비의 비용의 절반도 채 안되는 1 억 5000 만 달러 정도의 비용이들 것이라고 말했습니다.
그러나 ULA는 로켓의 비용이 판매에서 하나의 요소라고 말했습니다. 이 회사는 또한 신뢰성과 "일정 확률"을 판매하고 있습니다.
ULA는 단일 실패없이 76 개의 아틀라스 5 로켓과 36 개의 비싼 델타 4를 출시했습니다. SpaceX는 현재까지 50 건의 팔콘 9 발사와 1 건의 온 패드 폭발로 기형적인 파손을 겪었습니다.
로켓의 신뢰성은 보험 요율에 영향을 미치고 약속 된 발사 일을 맞이하면 상용 위성이 가능한 한 빨리 수익을 창출하게 될 것입니다. ULA는이 두 가지 요인 모두 로켓 중 하나에 대한 실제 발사 비용을 줄이기 위해 노력한다고 밝혔습니다.
방정식의 또 다른 와일드 카드는 화성의 최종 임무를위한 Big F-ing Rocket을위한 BFR로 알려진보다 강력한 로켓을 제작할 SpaceX의 계획입니다. Falcon Heavy가 회사의 장거리 계획에 어디에 들어갈 지 또는 BFR이 ULA가 Vulcan에 출시하기를 원하는 종류의 탑재 장치에 사용될 것인지 여부는 아직 명확하지 않습니다.
그러나 Delta 4-Falcon Heavy 논쟁은 ULA 단계가 Delta 4와 Atlas 5가 Vulcan에 찬성하여 곧 완결 될 것입니다. 브루노는 아틀라스 5가 새로운 로켓이 작전 비행을 시작할 때 벌컨 (Bulcan) 프로그램과 겹쳐 2020 년 중반에 비행 할 것으로 예상되는 동안 적어도 "델타 4"가 현재는 적어도 2020 년대 초에 7 ~ 8 기가 발사 될 것이라고 말했다.
한편 Atlas 5는 우주 정거장에서 국제 우주 정거장을 오가는 보잉의 CST-100 상업용 승무원 선을 운항하는 데 사용됩니다. SpaceX는 팔콘 9 호기에 발사 될 드래곤 화물선의 조종사 버전을 개발하기위한 NASA 계약을 맺었습니다. 두 회사는 내년에 정기 항공편을 시작하기를 희망합니다.
벌컨의 처녀 비행은 현재 2020 년 중반을 목표로하고 있습니다. 정부 인증 과정의 일환으로 두 번의 성공적인 상업용 발사가 필요하며 성능 향상을 위해 필요한 상위 단계 업그레이드가 필요합니다. Aerojet Rocketdyne RL10 엔진 또는 다른 세트 엔진.
모든 것이 잘 진행된다면, ULA는 2024 년에 새로운 상부 단계 인 첨단 저온 진화 단계 (Advanced Cryogenic Evolved Stage, ACES)를 소개 할 예정이며, Bruno는 우주 비행에 혁명을 일으킬 것이라고 말했습니다.
유나이티드 발사 연합의 ACES 상위 단계 크레디트 : United Launch Alliance
브루노 총리는 기자 회견에서 "이는 비행기 발명의 규모에 달려있다"고 말했다. "이것이 바로이 상위 단계의 혁명입니다. 1900 년 비행기를 발명했습니다. 사람들은 아직 무엇을 할 지 아직 알지 못합니다. 그러나 저는 오늘날 존재하지 않는 우주에서 커다란 경제를 창출 할 것이라고 확신합니다. 이런 식으로 일하는 사람은 아무도 없습니다. "
벌컨은 아마존 창업자 인 제프 베조스 (Jeff Bezos)가 소유 한 회사 인 블루 오리진 (Blue Origin) 또는 에어로 제트 로켓 다인 (Aerojet Rocketdyne)이 제공 한 두 가지 엔진으로 구동되는 첫 번째 무대에서 228 피트의 높이에 서게됩니다. Blue Origin의 BE-4 엔진은 메탄과 액체 산소를 연소 시키지만 Aerojet Rocketdyne의 AR-1 발전기는 산소와 고도로 정제 된 등유의보다 전통적인 혼합물을 연소시킵니다.
두 엔진은 모두 50 만에서 55 만 파운드의 추력을 발생시키고 두 개는 벌컨의 첫 무대에 동력을 공급하는 데 사용됩니다. 브루노는 ULA가 어떤 엔진을 채용할지에 대한 결정이 가까워졌지만 회사가 "곧"발표 할 것이라고 말하는 것 이외의 어떤 종류의 시간표도 제공하지 않을 것이라고 말했다.
"그들은 둘 다 좋은 엔진입니다."라고 그는 CBS News에 말했다. "그들은 둘 다 우리가 생각하는 것을 러시아의 엔진 사이클, 즉 미국이 지금껏 없었던 산소가 풍부한 무대 연소라고 생각합니다. 우리는 이제 그렇게 할 것입니다. 그들은 단지 두 개의 다른 탄화수소 연료를 사용합니다. 하나는 등유이고 다른 하나는 메탄입니다. "
두 엔진은 "러시아의 기술을 사용하고 훨씬 더 제조 가능하며 실제로 현대 표준으로 업데이트하는 많은 추가 제조 컨텐츠를 보유하고 있습니다. 그래서 그들은 모두 좋은 엔진이었습니다. 그들은 둘 다, 당신도 알다시피, 자신의 점수를 때리고 어디로 계획했다. 아마 내가 할 수있는 말이다. "
어떤 엔진이 사용 되든, 벌컨 1 단계는 재사용 성을 염두에두고 설계되었습니다. 그러나 SpaceX와는 달리 팔콘 9의 첫 번째 단계는 로켓을 타고 해안가 또는 해안가에서의 무인 비행으로 복귀하며 ULA는 벌컨의 첫 무대 엔진을 복구 할 계획입니다.
ULA는 Vulcan이 일상적으로 비행하고 ACES 상단 단계가 구현 된 후에 엔진 복구 작업을 시작할 계획입니다.
브루노는 엔진이 무대 비용의 3 분의 2를 차지하고 임무 수행에 아무런 영향을 미치지 않으면 서 언제든지 그들을 되 찾는 것은 큰 배당금을 지불 할 것이라고 말했다. 대조적으로, SpaceX는 팔콘 9 단계를 터치 다운으로 되돌리기 위해 추진체를 사용해야합니다. 높은 궤도에 달하는 무거운 하중은 로켓의 추진체 전부는 아니지만 대부분을 필요로하며, 그러한 경우 회복이 불가능할 수도 있습니다.
결과적으로 SpaceX의 로켓 단계를 복구하는 능력은 우주선의 명단과 우주선의 궤도 요구량에 달려 있습니다.
부스터 엔진을 재사용하는 ULA의 개념은 공중에서 헬리콥터로 엔진을 회수하는 것을 포함합니다. 크레디트 : United Launch Alliance
브루노는 "간단히 이전 부스터를 되살 렸을 때 그 부분을 할 수 있다면 시간의 일부를 되돌릴 수있다"고 말했다. "또는 우리의 개념 인 엔진 만 복구하면 약 2/3 정도의 가치를 되 찾을 수 있습니다.하지만 성능에 영향이 없으므로 매번이 작업을 수행하게됩니다. 그래서 그것은 정말로 수학으로 바뀝니다. "
그리고 그 수학은 향후 인공위성 구축에 대한 시장 예측과 ULA가 출시 할 것으로 예상되는 중량급 탑재 물의 비율에 기반합니다.
브루노는 "미래 시장이 어떻게 될지에 대한 예측을 내 렸으며 엔진 복구가 재정적으로 매력적이라고 말했다"고 말했다. "저는 SpaceX가 다른 수학을 만들었다 고 생각합니다. 우리는 시장에 나가 누가 옳은지 알아낼 것입니다. "
Vulcan 엔진을 회수하기 위해 팽창 식 열 차폐 및 가스 발생기가있는 소형 포드가 첫 단계의 바닥에 장착됩니다. 하부 대기에서 로켓을 밀어 낸 후 엔진이 정지되고 추진 부분이 분리되어 자유 낙하 할 수 있습니다.
NASA 기술에 기반한 열 차폐막은 가스 발생기를 사용하여 팽창하여 대기 중의 열과 스트레스로부터 엔진을 보호합니다. 플라즈마 가열 지역을 벗어나면, 파라 포일 (parafoil)이 전개되어 엔진을 계획된 픽업 지점으로 날아갑니다.
대형 헬리콥터가 오버 헤드를 휩쓸어 케이블을 끌어와 엔진 패키지를 포착하고 인근 구조선의 갑판으로 내려갑니다. 1960 년대에 코로나 스파이 인공 위성에서 방출 된 필름 용기를 캡처하는데도 비슷한 기술이 사용되었습니다.
브루노는 "우리는 전체 백 엔드 (첫 번째 단계)를 분리 할 것"이라고 말했다. "그러면 우리는 NASA의 풍선 방열판 뒤에 그것을 다시 넣은 다음 낙하산, 실제로는 파라호일을 터뜨릴 것입니다. 왜냐하면 그것이 우리가 GPS 좌표로 날아갈 수있게하고 큰 헬리콥터가 기다리고있을 것이기 때문입니다. 방해해서. "
엔진을 비 추진력으로 회복 시키면 벌컨이 실질적으로 모든 추진체를 사용하여 탑재물을 최상의 궤도에 놓을 수 있습니다. "알맞은 체중 벌칙으로 낙하산의 무게, 서브 시스템의 무게, 브루노는 말했다.
승압기의 경우 5 파운드의 불활성 중량은 페이로드의 1 파운드 만 소비한다고 그는 덧붙였다. 반면 상단의 파운드는 파운드이다.
어쨌든 Bruno는 Falcon 9가 tail-first 추진 하강에 대해 경험 한 것보다 열 실드 뒤의 진입 환경이 훨씬 좋고 ULA 엔지니어는 엔진 수리가 비교적 직선적 인 일이라고 기대한다고 말했다.
브루노는 "우리가 개발중인 엔진은 다시 보수하기가 쉽다"고 말했다. "우리가해야 할 일은 그들을 되찾아서 검사하는 것입니다. 처음 몇 번은 우리가 어떻게 행동 하는지를 확실히하기 위해 열렬히 발사 할 것입니다. 그들이 우리가 기대하는대로 행동한다면 우리는 아마 그 일을 그만 둘 것입니다. 우리는 그 (것)들을 청소하고, 검사하고 사용한다. "
복구 가능한 1 단계 엔진과 함께 벌컨 1 단계는 내부 액체 산소 공급 라인이있는 재 설계 배관으로 6 번째 스트랩 온 고체 연료 부스터 용 로켓 측면의 공간을 확보합니다.
Vulcan은 탑재량 요구 사항에 따라 다양한 구성으로 판매 될 예정입니다. 여섯 개의 SRB가 모두 사용된다면, 델타 4를 수행하면서 이륙 추진력이 380 만 파운드가 될 것입니다.
ULA는 계획된 성능 업그레이드 이전에 로켓의 초기 비행에 사용 된 상위 단계 엔진을 제공 할 회사를 아직 발표하지 않았습니다. 그러나 회사는 2024 년에 ACES 상위 단계를 도입 할 것으로 예상합니다.
최대 4 개의 수소 연료 로켓 엔진을 갖춘 ACES는 현재 ULA 상단 단계의 추진체의 3 배를 탑재하고 한 번에 몇 주 또는 몇 달 동안 작동 할 수 있으며 지구, 달 또는 그 근처에서 복잡한 궤도 작동을 가능하게합니다.
성능의 열쇠는 초경량 추진 제 탱크와 메인 탱크의 추진제가 정상적으로 끓어서 생성되는 가스 산소와 수소를 태우는 무대 바닥에 장착 된 이중 "스트레이트 -6"내연 기관입니다.
Roush Fenway Racing에서 개발중인 1,000cc 엔진은 추진 시스템을 가압하고 추진제를 자세 제어 제트에 보내고 전력을 발생시켜 ULA가 여러 시스템을 단일 솔루션으로 대체 할 수 있도록합니다.
브루노는 "기존의 단계에서는 전력을 사용해야하므로 배터리 수명이 길고 오래 지속될 수있다"고 말했다. "자세 제어 시스템이 있어야하므로 일반적으로 완전히 별도의 추진 시스템, 일반적으로 히드라진이 있습니다. 그리고 나서 헬륨을 사용하는 추진체를 가압해야합니다. "
이러한 단계는 일반적으로 초 단위 추진체가 지속적으로 가스로 끓어서 배터리가 전력을 잃어 수명이 몇 시간 내에 측정됩니다.
ACES는 장기간에 걸쳐 이러한 모든 작업을 수행하기 위해 내연 기관을 사용하여 이러한 문제를 해결합니다.
"엔진에는 자동차와 마찬가지로 발전기가있어 더 이상 배터리가 필요하지 않습니다."라고 Bruno는 말했습니다. "그리고 우리는 압축기와 열 교환기를 작동시키기 위해 내연 기관에서 나오는 힘을 사용하고 있습니다 ... 그것은 에너지를 가스로 되돌려 놓습니다. 우리는 그것들을 다시 탱크 안으로 보내고 탱크를 가압합니다. 그래서 우리는 더 이상 헬륨이 필요하지 않습니다. "
무거운 시간 제한 배터리.
"이들 각각 (발전기)은 약 60 킬로와트를 버린다"고 브루 노는 말했다. "우리는 약 10 와트에서 켄타 우 루스 (무대)를 운영합니다. 이제 120 킬로와트의 전력을 다른 것들에 사용할 수있게되었습니다. "
또한 엔진에서 태운 동일한 수소와 산소를 무대의 자세 제어 스러 스터에 공급하여 독성 하이드라진을 사용하는 추진 시스템을 별도로 설치할 필요가 없습니다.
브루노는 "이 가스상의 수소와 가스 상태의 산소가 모두있는 한 추진체가있다. "그래서 우리는 (산소 - 수소) 추진기를 개발했으며 우리는 이들을 시험 해왔다. 그들은 자세 제어를 제공하고 우리가 전체 히드라진 시스템을 삭제할 수있게 해줍니다.
"그것이 작동하는 방식입니다. 우리는 아마도 그 엔진에 대해 300, 350 번의 테스트를하고 있다고 말할 수 있습니다. 정말 멋지다. "