После отказа сопла Космические силы «оценивают» последствия для графика полётов «Вулкана»⁠⁠

«Это был успешный испытательный полёт, и теперь мы по уши в работе над завершением сертификации.»

Стивен Кларк – 23 октября 2024 г. 04:29
Первоисточник

Компания United Launch Alliance начала сборку своей следующей ракеты Vulcan — первой, предназначенной для запуска военной полезной нагрузки США, — в то время как Космические силы готовятся сертифицировать её для запуска самых ценных спутников национальной безопасности Пентагона.

Представители Космических сил США ожидают, что ракета Vulcan компании ULA будет одобрена для военных миссий без необходимости проведения ещё одного испытательного полёта, несмотря на необычную проблему, возникшую во время второго демонстрационного полёта ракеты в начале этого месяца.

ULA провела два испытательных полёта «Вулкана». Военные специалисты внимательно следили за ними, собирая данные для официального подтверждения того, что ракета достаточно надёжна для запуска миссий, связанных с национальной безопасностью. Первый испытательный полёт в январе, получивший обозначение Cert-1, прошёл почти безупречно. Во время запуска Cert-2 4 октября была аномалия на одном из твердотопливных ускорителей «Вулкана», который потерял сопло двигателя, но продолжал работать с пониженной тягой.

Сдвоенные основные двигатели BE-4 ракеты, произведённые компанией Blue Origin, компенсировали асимметричную тягу двух пристыкованных ускорителей. Верхняя ступень «Центавр V» компании Vulcan также использовала свои двигатели дольше, чем планировалось, чтобы компенсировать снижение грузоподъемности из-за повреждённого твердотопливного двигателя. В итоге ракета вышла на запланированную траекторию и доставила макет полезной нагрузки в межпланетное пространство.

Успешный запуск

Полковник Джеймс Хорн, который курирует выполнение запусков в Командовании космических систем, в интервью Ars назвал испытательный полёт «успешным запуском». По его словам, отказ сопла привёл к «значительной потере тяги» повреждённого ускорителя.

Способность ракеты «Вулкан» преодолеть серьёзную поломку сопла, которая была хорошо видна на видео запуска, «действительно продемонстрировала надёжность всей системы «Вулкан», — сказал Хорн.

«Они вышли на орбиту, и это, вероятно, одна из самых точных орбитальных миссий, которые я когда-либо видел, — сказал он. — И в конце миссии они провели несколько длительных испытаний ... которые не были частью орбитальной миссии. И даже после этой длительной миссии у них остался значительный запас топлива».

Хорн сказал, что Космические силы всё ещё анализируют данные, полученные в результате запуска 4 октября, но на данный момент официальные лица ожидают, что ракета Vulcan будет сертифицирована. Соглашение между Космическими силами и ULA требует, чтобы ракета Vulcan совершила два успешных полёта, прежде чем военные доверят ей миссию по обеспечению национальной безопасности.

«В соответствии с планом сертификации, который требует, чтобы сертификационный полёт успешно доставил спутник или полезную нагрузку — в данном случае имитатор массы — на заданную орбиту... именно это и произошло, — сказал Хорн. — Таким образом, эта миссия была успешно завершена».

Он добавил, что, согласно предварительным оценкам Космических сил, если бы такая же аномалия с ускорителем произошла во время одной из первых двух военных миссий, запланированных для Vulcan, ракета всё равно смогла бы выйти на целевую орбиту с запасом.

«Итак, это был успешный испытательный полёт, и теперь мы по уши в работе над завершением сертификации», — сказал Хорн.

Дата запуска TBD

Но подписание окончательных документов для завершения процесса сертификации может занять немного больше времени, чем планировали Космические силы или ULA.

Инженеры из ULA, поставщика ракет-носителей Northrop Grumman, Космических сил, Национального управления военно-космической разведки и НАСА участвуют в расследовании неисправности сопла. На прошлой неделе представитель ULA сообщил Ars, что компания нашла фрагменты сопла, упавшие с ракеты рядом со стартовой площадкой, чтобы помочь в расследовании.

«Я думаю, что когда люди приближают видео, они видят прогорание горячего газа, возможно, в нижней части ракетного отсека», — сказал Хорн.

Второй запуск ракеты Vulcan компании ULA находится на пути к орбите.
Примерно через 37 секунд после старта с одного из твердотопливных ускорителей появился необычный шлейф, сопровождавшийся выбросом шлака или искр.
Однако ULA сообщила о номинальной грузоподъемности на начальном этапе полёта. pic.twitter.com/VewQyxfOdp
— Стивен Кларк (@StephenClark1) 4 октября 2024 г.

Тори Бруно, исполнительный директор ULA, вскоре после запуска 4 октября написал в X, что, согласно предварительным результатам, корпус ракеты не прогорел насквозь, что позволило бы раскалённому газу выйти из ускорителя. Однако были визуальные признаки того, что прямо над соплом в форме колокола, возможно, в том месте, где оно крепится к корпусу ускорителя, появился шлейф горячих выхлопных газов.

По словам Хорна, это основная область расследования. «Как мы допустили перегрев, а затем как мы будем устранять его в дальнейшем? Но это только начало», — сказал он Ars.

Хорн сказал, что Космические силы «оценивают влияние на график» следующих двух запусков «Вулкана», пока инженеры изучают неисправность ускорителя. Военные чиновники надеялись запустить первые две миссии по обеспечению национальной безопасности на ракете «Вулкан» к концу этого года. Хорн по-прежнему надеется на это, но ожидает, что это «повлияет» на график следующих двух миссий Космических сил, получивших названия USSF-106 и USSF-87.

«На данный момент неизвестно, когда именно состоится запуск, — сказал Хорн. — Нам потребуется некоторое время, чтобы решить эту конкретную проблему и убедиться, что мы готовы к полётам в рамках этих миссий».

В то время как ULA ожидает окончательного разрешения на запуск миссии USSF-106, подготовка к ней на этой неделе сделала важный шаг вперёд. Команды ULA переместили основную ступень «Вулкана» из ангара для хранения в здание вертикальной сборки рядом со стартовой площадкой, а затем подняли ракету диаметром почти 18 футов (5,4 метра) на мобильную пусковую платформу.

В понедельник на космодроме на мысе Канаверал во Флориде состоялась ключевая стадия сборки ракеты, известная как «ракета-носитель на стартовой площадке».

Это начало кампании по запуску третьей ракеты Vulcan от ULA. В ближайшие дни наземные бригады установят четыре твердотопливных ускорителя на нижней части основной ступени Vulcan. В следующем полёте, USSF-106, будут использоваться четыре боковых ускорителя вместо двух твердотопливных ускорителей, которые применялись в обеих демонстрационных миссиях Vulcan. В следующем полёте Vulcan, USSF-87, будет использоваться та же конфигурация, что и в USSF-106.

Ближе к дате запуска ULA установит верхнюю ступень «Центавр» на ракету «Вулкан», а затем добавит обтекатель полезной нагрузки, содержащий полезную нагрузку Космических сил для миссии USSF-106. Основной полезной нагрузкой при запуске USSF-106 станет спутник «Навигационные технологии-3» (NTS-3) — экспериментальный космический аппарат, направляющийся на геостационарную орбиту для тестирования технологий спутников GPS нового поколения.

ULA заключила контракт на запуск чуть более половины космических миссий национальной безопасности в течение следующих нескольких лет, а SpaceX отвечает за остальные миссии. Космические силы сейчас закупают ракеты-носители для следующего набора миссий национальной безопасности, и на прошлой неделе SpaceX выиграла все контракты, выставленные на торги в первом раунде конкурса.

В следующем году ULA прогнозирует до 20 запусков, равномерно распределённых между новой ракетой Vulcan и ракетой Atlas V, которая скоро будет выведена из эксплуатации и заменена на Vulcan. Хорн сказал, что в 2025 году на ракетах Vulcan планируется пять запусков в интересах национальной безопасности, в том числе трёх спутников GPS, спутника связи WGS-11 и секретной миссии.

Но прежде чем какой-либо из них сможет взлететь, ULA должна получить окончательное разрешение от Космических сил. Это масштабная задача, и военные хотят сохранить свой 25-летний рекорд 100-процентной успешности запусков наиболее важных для национальной безопасности спутников. Как правило, это спутники, отвечающие за слежку за противниками, заблаговременное предупреждение о ракетных атаках или передачу сигналов GPS, необходимых для военных операций и гражданской жизни.

Хорн сказал, что около 175 человек в правительстве и его научно-исследовательской организации, Аэрокосмической корпорации, работают над сертификацией «Вулкана». Первые два этапа работы, известные как оценка и анализ, уже завершены.

«Существует 52 различных критерия сертификации, которые мы должны выполнить, и они включают более 180 отдельных задач, предусмотренных этими критериями», — сказал Хорн.

Сертификационный аудит включает в себя проверку 18 основных подсистем ракеты «Вулкан», а Космические силы завершили 114 проверок методов контроля качества ULA.

«Это процесс, над которым мы работаем и который завершаем, — сказал Хорн. — Мы начали его в 2015 году, а затем планируем завершить в течение следующих нескольких недель и месяцев».

Стивен Кларк — космический репортёр Ars Technica, освещающий деятельность частных космических компаний и мировых космических агентств. Стивен пишет о взаимосвязи технологий, науки, политики и бизнеса на Земле и за её пределами.