Saltamontes (cohete)

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Grasshopper ( ing.  Grasshopper , literalmente "saltamontes") es un cohete de despegue vertical y aterrizaje vertical , un soporte volador [1] , construido para desarrollar y probar las tecnologías requeridas por SpaceX para crear sistemas de cohetes reutilizables [2] . La creación del aparato Grasshopper se anunció en 2011 [3] , y ya en 2012 comenzaron las pruebas de despegue y aterrizaje a baja altura y velocidad.

El Grasshopper es un elemento de un programa de prueba de un sistema de transporte reutilizable que incluye pruebas de baja velocidad y baja altitud en el sitio de pruebas de SpaceX en Texas , así como pruebas de descenso de velocidad variable a gran altitud y alta velocidad durante la finalización de los proyectos comerciales. programas de vuelo del vehículo de lanzamiento Falcon 9 desde mediados de 2013. Grasshopper estaba siendo probado por SpaceX para desarrollar los cohetes reutilizables Falcon 9 y Falcon Heavy , que requerirían un aterrizaje vertical de la primera etapa con los tanques casi vacíos usando los motores.

Historia

El Grasshopper se anunció públicamente por primera vez en el tercer trimestre de 2011 , cuando los periodistas escribieron por primera vez sobre él después de revisar las regulaciones del gobierno de EE. UU. sobre lanzamientos espaciales [1] .

Poco después, SpaceX confirmó la existencia de un programa de desarrollo para dicho vehículo y planeó comenzar vuelos de prueba en 2012 [3] [4] .

El Grasshopper comenzó las pruebas de vuelo en septiembre de 2012 con un breve salto de 3 segundos en el sitio de prueba de la compañía en Texas [5] , seguido de un segundo salto de 8 segundos en noviembre del mismo año, mientras subía al soporte a una altura de a unos 5,4 metros del suelo, el tercer vuelo se realizó en diciembre de 2012 con un resultado de 29 segundos y una altura de 40 metros [6] . En febrero de 2012, SpaceX anunció que estaban planeando varios vuelos de prueba VTOL y VTOL durante este año y esperaban romper la barrera supersónica en el cuarto trimestre. [2] . SpaceX no ha publicado ningún otro detalle sobre sus planes de lanzamiento de Grasshopper, pero el director ejecutivo Elon Musk ha confirmado que parte de las pruebas a gran altitud podrían realizarse en el campo de tiro de misiles White Sands en Nuevo México [7] . En junio de 2012, SpaceX anunció que tenía la intención de realizar su primer vuelo de prueba "en los próximos meses" [4] . Fotos actualizadas del cohete en el sitio de prueba aparecieron en un artículo de noticias el 11 de septiembre de 2012 [8] y el programa de prueba de vuelo comenzó el 21 de septiembre de 2012 [5] .

Desde octubre de 2012, SpaceX ha estado discutiendo el desarrollo de un sistema de transporte Grasshopper de segunda generación, que tendría patas de apoyo más livianas, los lados del cohete se doblarían hacia abajo y un compartimento de motor diferente, casi un 50 % más grande que el Grasshopper de primera generación [9] .

El programa de vuelo está cerrado.

Descripción

Saltamontes v1.0

Cuando apareció por primera vez la descripción de Grasshopper en septiembre de 2011 , el cohete consistía en un tanque de primera etapa Falcon 9 , un motor Merlin-1D, cuatro patas de aterrizaje de acero y una estructura de soporte, tanques de presión adicionales unidos a la estructura de soporte, la estructura completa era 32 metros de altura [1] . Las fotos enviadas en septiembre de 2012 mostraban un sistema de aterrizaje más complejo, con un tanque y un motor cohete como se describe arriba.

Grasshopper puede aterrizar en la Tierra con la precisión de un helicóptero [10] .

El 7 de octubre de 2013, Grasshopper v1.0 realizó su octavo y último vuelo, alcanzando una altitud de 744 metros [11] .

Saltamontes v1.1

En octubre de 2012, SpaceX anunció una segunda versión del Grasshopper, que tendrá patas de aterrizaje reclinables y se construirá sobre la plataforma más larga Falcon v1.1 [9] . A partir de marzo de 2013, el Grasshoper v1.1 consistirá en un tanque de primera etapa Falcon 9 v.1.1, que se ha utilizado en las pruebas de calificación de Texas en las instalaciones de pruebas y desarrollo de cohetes de SpaceX durante varios meses. Se utiliza como el próximo saltamontes con patas de aterrizaje adaptadas para el vuelo [12] . Los vuelos de prueba se realizaron solo en el campo de tiro de misiles White Sands en Nuevo México.

Programa de vuelo de prueba

Las pruebas de vuelo incluirán vuelos subsónicos y supersónicos.

De la información publicada en 2011, se puede concluir que los vuelos de prueba subsónicos se realizarán en el sitio de prueba SpaceX McCregor en Texas en tres etapas, a una altitud máxima de vuelo de 200 a 3500 metros, durante 45 a 160 segundos (de 0,75 a 2,7 min.). Como era de esperar, las pruebas durarán hasta tres años, la iniciativa de la FAA permite hasta 70 lanzamientos suborbitales por año [1] [13] . SpaceX construyó una instalación de lanzamiento semiarqueada para acompañar el programa de vuelo de prueba [4] . En septiembre de 2012, SpaceX anunció que estaba solicitando permiso a la FAA para aumentar la altitud de algunos de sus primeros vuelos de prueba [14] .

Las pruebas de vuelo supersónico podrían comenzar a fines de 2012 en el sitio de prueba de White Sands o McGregor en Texas, pero la compañía no proporcionó ningún detalle [2] [5] .

El primer vuelo de prueba, denominado "Salto corto" por el periodista Clark Lindsey, tuvo lugar el 21 de septiembre de 2012 [15] . El salto del escenario medio vacío del vehículo de lanzamiento fue de 1,8 m de altura y duró 3 segundos [5] .

“Espero con ansias el próximo año”, dijo el CEO Elon Musk en noviembre de 2012:

Durante los próximos meses iremos aumentando la altura y la velocidad poco a poco, creo que este camino no será fácil, tendremos mucha suerte si conseguimos evitar percances. El aterrizaje vertical es un avance extremadamente importante: reutilización extrema y rápida [16] .

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Durante los próximos meses, aumentaremos gradualmente la altitud y la velocidad, creo que probablemente habrá algunos cráteres en el camino; Tendremos mucha suerte si no hay cráteres. El aterrizaje vertical es un avance extremadamente importante: reutilización extrema y rápida.

Luego, en marzo de 2013, Musk dijo que SpaceX esperaba alcanzar la velocidad hipersónica antes de finales de 2013 [17] .

Etapas de prueba

SpaceX ha identificado varias fases de prueba [13] .

Etapa 1 : el propósito de la etapa 1 es probar la capacidad general del Grasshopper para completar una misión reutilizable (VTVL). Durante la fase 1, el Grasshopper se lanzará y ascenderá a 70 metros sobre el nivel del suelo, luego reducirá el empuje y descenderá, aterrizando de nuevo en la plataforma aproximadamente 45 segundos después del despegue.

Etapa 2 : el cohete se cargará con un poco menos de propulsor y se utilizará un perfil de empuje diferente, y la altitud máxima se incrementará a 200 metros, aún por debajo del espacio aéreo de clase E de la FAA. La duración del vuelo durante la fase 2 vuelve a ser de aproximadamente 45 segundos.

Fase 3 : El propósito de la fase 3 es probar la capacidad del Grasshopper para completar una misión múltiple (VTVL) a grandes altitudes y altas velocidades de ascenso y descenso. Para lograr esto, la altitud máxima de la misión se incrementará gradualmente de 200 metros a 3500 metros. La secuencia de altitud de toda la prueba [13] sería de 365 metros, 760 metros, 5000 pies, 1500 metros y 3500 metros. La duración máxima del vuelo de prueba será de aproximadamente 160 segundos.

Vuelos de prueba

Escenario Prueba # la fecha Altura Duración Nota
una una 2012-09-21 [5] 1,8 metros [5] 3 s. [5]
una 2 2012-11-01 [18] 5,4 metros [18] 8 s. [Dieciocho]
una 3 2012-12-17 [19] 40 metros [19] 29 págs. [19] Primer vuelo con muñeco vaquero
una cuatro 2013-03-07 [20] 80 metros [21] 34 págs. [21] La relación empuje-peso durante el aterrizaje superó uno [22]
2 5 2013-04-17 [23] 250 metros [23] 61 págs. El vuelo se realizó durante un fuerte viento [24]
6 2013-06-14 [25] 325 metros [25] 68 págs. [25]
7 2013-08-13 250 metros 60 s. Por primera vez, el cohete realizó una maniobra con un desplazamiento lateral de 100 m a una altitud de 250 m, tras lo cual volvió a hundirse hasta el centro de la pista.
ocho 2013-10-07 744m 79 pág. [26] Último vuelo Grasshopper v1.0.

Pruebas de vuelo sobre el agua

En marzo de 2013, SpaceX anunció que, comenzando con el primer vuelo de la versión extendida del vehículo de lanzamiento Falcon 9 o el sexto vuelo total del Falcon 9, que estaba previsto para junio de 2013, cada primera etapa estaría equipada con equipo de descenso controlado. . SpaceX ha experimentado un empuje inverso del motor sobre el agua y “continuará realizando tales pruebas hasta que pueda regresar al sitio de lanzamiento y aterrizar con energía. La empresa espera varios fracasos antes de aprender a hacerlo bien” [27] .

En un vuelo que tuvo lugar a principios del verano de 2013, después de la etapa de separación, la primera etapa de refuerzo hizo un impulso para reducir la velocidad y luego un segundo impulso antes de llegar al agua. Cuando se completen todas las pruebas de superficie, las primeras etapas volarán de regreso al sitio de lanzamiento y realizarán aterrizajes motorizados, posiblemente a mediados de 2014 [27] . Las pruebas de superficie se llevarán a cabo en los océanos Pacífico y Atlántico , al sur de la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg y al este de Cabo Cañaveral.

SpaceX no espera una recuperación exitosa de la primera etapa en los primeros lanzamientos de prueba [28] .

2015

En su quinto intento, SpaceX logró aterrizar verticalmente la primera etapa de un vehículo de lanzamiento Falcon 9 en una plataforma flotante en el océano. Antes de eso, la empresa logró aterrizarlo solo en tierra. El dispositivo entregó el módulo de carga Dragon a la Estación Espacial Internacional, el lanzamiento tuvo lugar desde el cosmódromo de Cabo Cañaveral a las 23:43 hora de Kyiv el 8 de abril.

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 Mohney, Doug . SpaceX planea probar un cohete VTVL suborbital reutilizable en Texas  (26 de septiembre de 2011). Archivado desde el original el 4 de agosto de 2016. Consultado el 28 de abril de 2013.
  2. ↑ 1 2 3 Simberg, Rand . Elon Musk sobre los planes de cohetes reutilizables de SpaceX  (8 de febrero de 2012). Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014. Consultado el 28 de abril de 2013.
  3. ↑ 12 Lindsey , Clark . Grasshopper news  (12 de octubre de 2011). Archivado desde el original el 18 de noviembre de 2011.
  4. ↑ 1 2 3 Prototipo de cohete reutilizable casi listo para el primer despegue  (9 de julio de 2012). Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.  “ SpaceX ha construido una instalación de lanzamiento de hormigón de medio acre en McGregor, y el cohete Grasshopper ya está parado en la plataforma, equipado con cuatro patas de aterrizaje plateadas con forma de insecto. ".
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Clark, Stephen . El banco de pruebas de cohetes reutilizables de SpaceX da el primer salto , Spaceflightnow (24 de septiembre de 2012). Archivado el 9 de mayo de 2019. Consultado el 28 de abril de 2013.
  6. ↑ Boyle, Alan . SpaceX lanza su cohete Grasshopper en un salto de 12 pisos de altura en Texas  (24 de diciembre de 2012). Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 28 de abril de 2013.
  7. ↑ Prototipo de cohete reutilizable casi listo para el primer despegue (enlace descendente) . spaceflightnow.com (2012). Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. 
  8. ↑ Lindsey, Clark . Steve Jurvetson visita el SpaceX Grasshopper  (11 de septiembre de 2012). Archivado desde el original el 2 de abril de 2015. Consultado el 28 de abril de 2013.
  9. ↑ 1 2 Un saltamontes de segunda generación + Un nuevo video del primer salto  (2 de octubre de 2012). Archivado el 15 de marzo de 2020. Consultado el 28 de abril de 2013.
  10. ↑ Musk's Space Talk Wows Crowd en South by Southwest  (11 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 13 de marzo de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.
  11. ↑ El vuelo final de Grasshopper v1.0 establece un nuevo récord . gizmag (14 de octubre de 2013). Consultado el 3 de abril de 2014. Archivado desde el original el 15 de octubre de 2013.
  12. ↑ SpaceX [sic ]Puede intentar "aterrizar/recuperar" la primera etapa del próximo lanzamiento de Falcon 9 v1.1 este verano (23 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 27 de marzo de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.
  13. ↑ 1 2 3 [ http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20110922%20SpaceX%20Grasshopper%20Draft%20EA.Final.pdf Borrador de evaluación ambiental para emitir un permiso experimental a SpaceX para la operación del vehículo Grasshopper en el sitio de prueba de McGregor, Texas] (enlace no disponible) . Administración Federal de Aviación (2011). Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. 
  14. ↑ Lindsey, Clark . Las pruebas de SpaceX Grasshopper apuntan a subir rápidamente de altitud  (17 de septiembre de 2012). Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2014. Consultado el 28 de abril de 2013.
  15. ↑ Lindsey, Clark . [ http://newspacewatch.com/articles/spacex-grasshopper-vertical-takeoffvertical-landing-rocket-first-test.html Primera prueba del cohete de despegue vertical/aterrizaje vertical de SpaceX Grasshopper] (22 de septiembre de 2012). Archivado desde el original el 10 de junio de 2020. Consultado el 28 de abril de 2013.
  16. ↑ Coppinger, Rod . Enorme colonia de Marte observada por el fundador de SpaceX, Elon Musk  (23 de noviembre de 2012). Archivado desde el original el 28 de junio de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.  "' ".
  17. ↑ Lindsey, Clark . Elon Musk presentó un video del último vuelo de Grasshopper en SXSW  (9 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 10 de junio de 2020. Consultado el 28 de abril de 2013.
  18. ↑ 1 2 3 Grasshopper salto de dos pisos 1/11/12 . SpaceX (5 de noviembre de 2012). Consultado el 28 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2012.
  19. ↑ 1 2 3 Grasshopper salta cada vez más alto (enlace descendente) . Revista NewSpace (24 de diciembre de 2012). Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. 
  20. ^ Lanzamientos permitidos por la FAA . Administración Federal de Aviación (8 de marzo de 2013). Consultado el 28 de abril de 2013. Archivado desde el original el 6 de marzo de 2013.
  21. ↑ 1 2 Más información sobre la prueba "Johnny Cash hover slam" de Grasshopper (enlace descendente) . Revista NewSpace (9 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. 
  22. ↑ GRASSHOPPER COMPLETA EL SALTO MÁS ALTO HASTA LA FECHA (enlace no disponible) (10 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. 
  23. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX Grasshopper alcanza los 250 metros  (13 de abril de 2013). Archivado desde el original el 29 de abril de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.
  24. ↑ Twitter de Elon Musk (22 de abril de 2013). Consultado el 28 de abril de 2013. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2013.
  25. ↑ 1 2 3 Bergin, Chris Tiempos de prueba para el nuevo Falcon 9 v.1.1 de SpaceX (enlace descendente) . NASASpaceFlight (no afiliado a la NASA) (14 de junio de 2013). Consultado el 15 de junio de 2013. Archivado desde el original el 10 de julio de 2013. 
  26. ↑ Grasshopper completa un vuelo de media milla en la última prueba (enlace no disponible) . Espacio X. Consultado el 3 de abril de 2014. Archivado desde el original el 9 de junio de 2015. 
  27. ↑ 12 Lindsey , Clark . SpaceX avanza rápidamente hacia la primera etapa de vuelo de regreso  (28 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 16 de abril de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.
  28. ↑ Messier, Doug . Notas de la conferencia de prensa posterior a la misión Dragon  (28 de marzo de 2013). Archivado desde el original el 31 de mayo de 2013. Consultado el 28 de abril de 2013.  « P. ¿Cuál es la estrategia de recuperación de refuerzo? Musk: La prueba de recuperación inicial será un aterrizaje en el agua. La primera etapa continúa en arco balístico y ejecuta un encendido de reducción de velocidad antes de que ingrese a la atmósfera para disminuir el impacto. Justo antes del amerizaje, el motor volverá a encenderse. Enfatiza que no esperamos éxito en los primeros intentos. Con suerte, el próximo año, con más experiencia y datos, deberíamos poder regresar la primera etapa al sitio de lanzamiento y hacer un aterrizaje de propulsión en tierra usando piernas. P. ¿Hay algún vuelo identificado para regresar al sitio de lanzamiento del propulsor? almizcle: no Probablemente será a mediados del próximo año. ".

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