스페이스 클럽 신속한 엔진 테스트는 DARPA의 계획된 재사용 가능한 우주선에 희망을 제기합니다

[인공위성]

Aerojet Rocketdyne AR-22 엔진은 Mississippi의 NASA Stennis 우주 센터에서 6 월 27 일 시험 발사됐다. 크레딧 : NASA

미 항공 우주국 (NASA)의 우주 왕복선 용으로 개발 된 로켓 엔진의 전례없는 일련의 연속 발사 시험이 이달 초에 끝났으며, 엔지니어가 우주 왕복선으로 건설중인 재사용 가능한 날개 달린 부스터를 위해 계획된 신속한 24 시간 소요를 달성하는 데 결정적인 역할을했습니다 보잉 사에서는 정부와 업계 관계자들이 말했다.

Defense Advanced Research Project Agency의 관리하에 개발중인 보잉 (Boeing)이 개발 한 우주 비행선 인 Phantom Express에서 비행하기로 선택한 Aerojet Rocketdyne AR-22 주 엔진의 테스트 버전은 NASA의 Stennis 테스트 스탠드에서 10 일 동안 10 번 열었습니다 미시시피의 우주 센터.

10 대의 일련의 엔진 테스트는 7 월 6 일에 결론지었습니다. 고성능 동력 장치가 연료를 공급 받고, 발사되고, 검사되고 24 시간 이내에 다른 발사를 위해 청소 될 수 있음을 보여줍니다.

슈퍼 차가운 액체 수소와 액체 산소의 혼합물을 태우는 AR-22는 NASA의 우주 왕복선을 구동하는 재사용 가능한 주 엔진의 버전입니다. 셔틀 인공위성은 각 비행에서 3 대의 엔진을 사용했으며, 셔틀 프로그램에서 남은 엔진 중 4 대는 NASA의 거대한 우주 발사 시스템에 힘을 불어 넣었으며, 2020 년에는 초기 발사 시험 비행이 예정되어있었습니다.

보잉의 팬텀 익스프레스 (Pantom Express) 차량의 AR-22 엔진 테스트 및 개발에 자금을 지원하는 DARPA의 Experimental Spaceplane 프로그램은 비행 당 5 백만 달러 미만으로 10 일 동안 10 회 발사 할 수있는 능력을 입증하는 핵심 목표를 가지고 있습니다. NASA의 우주 왕복선 궤도와 주 엔진은 새로운 비행을 위해 몇 개월이 걸렸으며, 우주 발사 시스템의 엔진은 각 임무를 마친 후에 폐기 될 것입니다.

관리들은 7 월 10 일 Stennis의 테스트 시리즈가 모든 목표를 달성했다고 말했다.

지난 주 기자와의 전화 회의에서 Aerojet Rocketdyne의 AR-22 프로그램 관리자 인 Jeff Haynes는 "우리는이 엔진의 시운전을 성공적으로 마칠 수 있었고 240 시간 내에 10 번 순환시킬 수있었습니다.

이전에 셔틀 임무를 수행 한 구성 부품과 SLS 프로그램 용으로 개발 된 새로운 하니웰 (Honeywell) 컨트롤러로 조립 된 AR-22 엔진은 Stennis의 매일 테스트를 실행할 때마다 최소 100 초 동안 작동했습니다. 엔진은 Aerojet Rocketdyne에 따르면, 375,000 파운드 이상의 추력을 발생시킬 수 있습니다.

Haynes는 AR-22의 저울의 수소 연료 로켓 엔진이 그런 주파수에서 시험 발사되었다는 그의 지식에서 테스트 시리즈가 처음이라고 말했다.

Haynes는 "테스트를 거치면서 엔진이 기술적으로 어려움을 겪을 것이라고 생각했습니다. "우리는 몇 가지 도전 과제를 극복해야 할 것으로 예상되었지만 실제로 엔진은 완벽하게 수행되었습니다. 우리는 그것에 어떤 문제도 없었습니다. "

DARPA의 Experimental Spaceplane 프로그램 매니저 인 Scott Wierzbanowski는 미시시피에서 높은 템포 AR-22 시험 발사가 성공적으로 끝난 것은 재사용이 가능한 부스터의 개발을 위해 앞으로 나아갈 중요한 "획기적인 변화"라고 말했다. 로켓처럼 세로로 날아가고 3,000 파운드 (1,360 킬로그램)의 적재물을 낮은 지구 궤도에 놓을 수있는 상부 스테이지를 배치합니다.

일단 보잉 사가 확인하지 못했던 세부 사항을 발표하면, 날개 달린 부스터는 다시 지구로 활주하고 활주로에 착륙 할 것이며, 지상 승무원은 또 다른 임무를 수행하기 시작할 것입니다.

이전에 셔틀 임무를 수행 한 구성 부품과 SLS 프로그램 용으로 개발 된 새로운 하니웰 (Honeywell) 컨트롤러로 조립 된 AR-22 엔진은 Stennis의 매일 테스트를 실행할 때마다 최소 100 초 동안 작동했습니다. 엔진은 Aerojet Rocketdyne에 따르면, 375,000 파운드 이상의 추력을 발생시킬 수 있습니다.

Haynes는 AR-22의 저울의 수소 연료 로켓 엔진이 그런 주파수에서 시험 발사되었다는 그의 지식에서 테스트 시리즈가 처음이라고 말했다.

Haynes는 "테스트를 거치면서 엔진이 기술적으로 어려움을 겪을 것이라고 생각했습니다. "우리는 몇 가지 도전 과제를 극복해야 할 것으로 예상되었지만 실제로 엔진은 완벽하게 수행되었습니다. 우리는 그것에 어떤 문제도 없었습니다. "

DARPA의 Experimental Spaceplane 프로그램 매니저 인 Scott Wierzbanowski는 미시시피에서 높은 템포 AR-22 시험 발사가 성공적으로 끝난 것은 재사용이 가능한 부스터의 개발을 위해 앞으로 나아갈 중요한 "획기적인 변화"라고 말했다. 로켓처럼 세로로 날아가고 3,000 파운드 (1,360 킬로그램)의 적재물을 낮은 지구 궤도에 놓을 수있는 상부 스테이지를 배치합니다.

일단 보잉 사가 확인하지 못했던 세부 사항을 발표하면, 날개 달린 부스터는 다시 지구로 활주하고 활주로에 착륙 할 것이며, 지상 승무원은 또 다른 임무를 수행하기 시작할 것입니다.

DARPA는 Boeing과의 정부 계약의 후원하에 Experimental Spaceplane 프로그램 (이전 XS-1)에 1 억 4600 만 달러를 투자 할 것으로 예상하고 있으며, 이는 공공 및 민간 비용 분담 방식으로 자체 자금을 프로그램에 투자하고 있습니다. 배열.

보잉은 DARPA 대회에서 Northrop Grumman과 Masten Space Systems를 제치고 우주선 승압기를 설계 및 제작했습니다. 항공 우주 회사의 Phantom Works 부서는 비즈니스 제트기의 크기를 측정하는 Phantom Express 우주 비행선 개발을 담당합니다.

DARPA는 소형 위성을 궤도에 배치하는 데 비용이 적게 들고 유연한 접근 방식을 육성하기 위해 Experimental Spaceplane 프로그램의 선두 주자입니다. 펜타곤 연구팀은 또한 위성 서비스, 우주 공간 조립 및 전술 우주 기반 정찰과 같은 다른 첨단 우주 기술에 투자하고있다.

Wierzbanowski는 7 월 10 일 기자 회견에서 "우주에의 접근은 항상 전략적인 능력이었다. "비싸다. 우리는 궤도에 진입하기 위해 긴 호출 시간을 가졌습니다. 지난 몇 년 동안 우리가 보았던 것은 차세대 우주 아키텍처를 개발할 필요가 있다는 것입니다. 우리가 지금 볼 수있는 우주 환경. "

이것이 우리에게 의미하는 바는보다 견고한 구조를 가질 수 있다는 것입니다. 우리가 현재 가지고있는 위성을 보완 할 수있는 것입니다. 우리가 궤도에 올린 것보다 작고, 저렴하며, 전술적 인 것들을 보완 할 수 있습니다. 별자리 분해. "

보잉과 DARPA는 Experimental Spaceplane 또는 Phantom Express를 기존의 발사체보다 항공기처럼 운영 할 계획입니다.

Wierzbanowski는 "Experimental Spaceplane의 경우 우리가 실제로하려고하는 것은 새로운 패러다임을 지원할 수있는 차세대 발사체를 개발하는 것"이라고 말했다. "우리는 합리적인 가격, 융통성 및 재향 군이 우리에게 중요하기를 원하며 전술적 인 공간 리프트 기능을 갖추기 위해서는 필수적 일 것입니다."

발사 전에 유령 익스프레스 spaceplane의 아티스트의 개념. 크레딧 : 보잉

Wierzbanowski에 따르면 Experimental Spaceplane은 Rocket Lab과 Virgin Orbit이 개발 한 차량과 같은 가벼운 상업용 발사기와 SpaceX 및 United Launch Alliance의 무거운 승압기 사이의 탑재 대를 제공 할 수있는 크기가 될 것이라고한다.

"기본적으로 공간 비용과 공간에 소요되는 시간을 줄이는 데 성공한다면, 우리는 불가능했던 새로운 기능을 개발할 수있을 것입니다. 과거, 페이로드의 온 디맨드 (on demand) 기능 발사 또는 신속한 글로벌 도달과 같은 것들을 포함합니다 "라고 Wierzbanowski는 말했습니다.

DARPA와 Boeing은 또한 비행 시험이 성공적이며 유리한 시장이라고 가정 할 때 Phantom Express 기능을 상용화하려고합니다.

보잉 社는 시애틀 인근 퓨젯 사운드 (Puget Sound) 지역의 팬텀 익스프레스 (Phantom Express) 우주 왕복선 용 액체 산소 탱크 제조를 마무리한다고 팬텀 웍스 (Phantom Works) 사업부 부장 인 스티브 존스턴 (Steve Johnston)이 밝혔다.

이제 검사를 진행할 것입니다. "라고 Johnston은 7 월 10 일에 말했습니다."그 다음 단계는 액체 수소 탱크의 개발 일 것입니다. 이 두 가지가 합쳐지면 제작 된 차량 길이의 약 3 분의 2가 될 것입니다. "

엔지니어는 Phantom Express의 구성 요소 및 하위 시스템에 대한 중요한 설계 검토를 진행하고 있으며 2019 년 초에 차량 설계가 고정 될 수있는 최우수 임계 설계 검토가 계획되어 있다고 Johnston은 설명합니다.

팬텀의 최종 조립, 통합 및 테스트 고속 차량은 2019 년 중반에 시작되어야한다고 그는 말했다.

매니저들은 Stennis의 최근 테스트 캠페인에서 AR-22 엔진의 성능에 대해 격려를 받았다고 말했다. 결과는 지상 승무원이 우주선의 24 시간 소요 목표를 달성 할만큼 충분히 빠르게 엔진을 작동 할 수 있다고 제안했다.

헤인즈는 "우리는이 시연에서 많은 것을 배웠다. "우리가 처음 배운 것은이 엔진이 우리가했던 빈번한 사이클링의 요구를 처리 할 수있을 정도로 강력하다는 것입니다.

Haynes는 "우리가 직면 한 주요 문제는 엔진을 건조하는 것이 었습니다. "우리가 엔진을 테스트 - 파이어 링하면, 엔진의 내부 캐비티 내에 많은 양의 수분을 생성합니다. 건조시키지 않고 엔진을 다시 가동하려고하면 치명적인 사건이 발생할 것입니다. "

엔지니어들은 우주 왕복선 프로그램에 사용 된 것보다 덜 엄격한 수분 요구 사항을 수용하기로 결정했습니다. Haynes는 미시시피 주에있는 Aerojet Rocketdyne 승무원들이 6 시간 만에 AR-22의 내부 부품을 건조시킬 수 있었으며, 출발 사이에 엔진을 말라 버리는 일 대신에 6 시간 만에 건조시킬 수 있다고 말했다.

기술자들은 또한 우주 왕복선과 우주 발사 시스템 엔진에서 일반적으로 수행되는 것보다 엔진 발사 사이에 덜 관입적인 검사를 실시했다고 그는 말했다. 검사는 AR-22 터보 기계의 토크 체크, 누출 점검 및 제한된 내시경 검사를 포함합니다.

이 시리즈의 최종 발사에서 엔지니어는 엔진에 새로운 자동 건강 관리 시스템을 테스트했습니다.

Haynes는 "우리는 엔진을 실제로 속이려고 생각하면서 적색 조건이 발생했다는 사실을 알고 있었는데, 셔틀 프로그램에서 엔진을 끄는 것이었다"고 말했다. "우리는 새로운 소프트웨어가 엔진을 자동으로 스로틀 링하고 상황을 평가 한 다음 추력 프로필을 단계적으로 복구하여 몇 초 만에 최대 스로틀로 돌아갈 수있었습니다."

Phantom Express는 각 발사시 약 3 분 동안 단일 AR-22 엔진 발사로 비행 할 것이라고 존스톤은 전하면서, 조기 엔진 정지는 임무 실패로 이어질 것이라고 말했다.

헤이 네스는 건강 관리 시스템 테스트에 대해 "우리는 엔진을 계속 작동시킬 수 있었는데,이 차량은 중요한 신뢰성 기능이 될 것"이라고 말했다.

Aerojet Rocketdyne는 내년에 추가 테스트 발사를 위해 올해 말에 두 번째 AR-22 엔진을 조립하기 시작할 것이라고 Haynes는 말했습니다. 두 번째 AR-22 엔진은 우주선의 비행 테스트를 위해 Phantom Express 차량에 설치하기 위해 보잉에 인도 될 것입니다.

당국은 팬텀 익스프레스가 2021 년 비행 시위를 시작할 것이라고 밝혔다.

"첫 비행은 재사용이 가능한 부스터 일 뿐이므로 소모성 상단 단계는 없을 것"이라고 존스턴은 말했다. "재사용 할 수있는 부스터는 항상 하위 궤도이므로 재사용이 가능한 차량을 작동 할 수있는 능력을 점검 할 것입니다.

존스턴은 "후속 비행 시험 옵션을 고려 중이다. "우리는 DARPA와 다양한 잠재적 시나리오에 대해 대화를 나누고 있습니다. 궁극적으로 우리가 DARPA 시범 프로그램의 일환으로 비행 시험을 끝내는 것은 다른 이해 관계자들이 비행 시험 프로그램의 일부로 보거나보고 싶어하는 것에 달려 있다고 생각합니다. "

보잉 社는 공식적으로 팬텀 익스프레스 (Phantom Express) 우주 왕복선을 발사하고 착륙시킬 곳을 발표하지 않았지만 업계 관계자는 플로리다의 스페이스 코스트 (Space Coast)에있는 사이트가 선두 주자라고 말하고있다.

스페이스 클럽(Space Club)