Производитель | Копенгагенские суборбиталы |
---|---|
Страна происхождения | Дания |
Размер | |
Высота | 9,38 метра (30,8 фута) |
Диаметр | 64 сантиметра (25 дюймов) |
Этапы | 1 |
Емкость | |
Полезная нагрузка на суборбитальный | |
Масса | Один пассажир/манекен для краш-теста |
История запусков | |
Статус | Отменено |
Стартовые площадки | космодром Нексё |
Всего запусков | 1 |
Неудача(и) | 1 |
Усилители – HEAT 1X | |
Пропеллент | Жидкий оксид кислорода / Полиуретан |
HEAT 1X Tycho Brahe [1] был первым ракетно-космическим аппаратом, построенным Copenhagen Suborbitals , датской организацией, пытавшейся выполнить первый любительский суборбитальный космический полет человека . Аппарат состоял из двигателя HEAT-1X и космического аппарата Tycho Brahe . Местом его запуска была плавучая платформа под названием Sputnik . Ракета была дважды запущена в тестовом режиме: в 2010 году из-за нехватки электроэнергии клапан замерз, что помешало запуску. В 2011 году ракета была успешно запущена, достигнув высоты 2,8 километра (1,7 мили), прежде чем двигатель был дистанционно отключен из-за неправильной траектории.
Микрокосмический корабль (MSC) имел стальной герметичный корпус и место для одного пассажира, спроектированное и построенное Кристианом фон Бенгтсоном, одним из основателей Copenhagen Suborbitals . Пассажир мог видеть окружающую обстановку через плексигласовый купол. [1] Пассажир летал в полустоячем/полусидячем положении, чтобы уменьшить диаметр космического корабля. Пассажир сидел в специально разработанном кресле и носил антигравитационные брюки, чтобы избежать потери сознания . Теплозащитный экран был сделан из пробкового покрытия пола . Система жизнеобеспечения состояла бы из дыхательного аппарата, полученного из дыхательного аппарата, скруббера CO2 и системы дыхания O2 . В другом отсеке находились как высокоскоростной тормозной парашют, так и низкоскоростные основные парашюты для торможения. Огромный объем MSC обеспечивал плавучесть в воде. Для управления ориентацией использовался бы сжатый азот. Двигатели ориентации были бы частью негерметичного объема космического корабля.
Первый MSC был назван «Tycho Brahe 1», а его первый полет был выполнен без экипажа с использованием манекена для краш-тестов . [2] Диаметр Tycho Brahe, рассчитанного на человека, должен был составлять 640 мм.
Корабль был назван в честь Тихо Браге , датского дворянина, известного своими точными и всесторонними планетарными и другими астрономическими наблюдениями, в том числе за сверхновой 1572 года .
Фактическая разработка ракеты привела к многочисленным успешным испытаниям твердого топлива эпоксидной смолы и жидкого окислителя закиси азота , который использовался в их гибридной ракете HATV ( Hybrid Atmospheric Test Vehicle ). Ракета HATV была всего в 1/3 размера от окончательной ракеты HEAT. [3] Эта ракета HEAT ( Hybrid Exo Atmospheric Transporter ) с жидким кислородом и полиуретаном должна была вывести MSC ( микрокосмический корабль ) за пределы 100 км и в космос. MSC был назван в честь Тихо Браге, а комбинация была известна как HEAT-1X TYCHO BRAHE.
Затем гравитация вернула бы MSC в атмосферу, где MSC приземлился бы на воду с помощью парашютов. [4] Первая ракета HATV была испытана на испытательном стенде 8 марта 2009 года. [5]
Первоначально HEAT должен был работать на парафиновом воске , но наземные испытания 28 февраля 2010 года показали, что часть парафинового воска расплавилась лишь частично, а не испарилась. В результате HEAT-1X имел меньшую мощность, чем ожидалось. Наземные испытания HEAT-1X-P (P для полиуретана) были проведены 16 мая 2010 года.
Стабилизация ракеты осуществлялась с помощью роллеров — довольно простого механизма, также используемого в ракетах.
Дата | Тип двигателя | Окислитель | Топливо | |
2008-10-19 | XLR-2 | LN2O | Эпоксидная смола | |
2008-11-16 | XLR-2 | LN2O | Эпоксидная смола | |
2009-02-07 | XLR-2 | LN2O | Эпоксидная смола | |
2009-03-08 | HATV | LN2O | Эпоксидная смола | |
2009-06-14 | HATV | LN2O | Эпоксидная смола | |
2009-08-07 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-09-04 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-09-05 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-09-05 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-09-11 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-09-11 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-09-20 | BabyHEAT | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-10-17 | HATV | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2009-12-13 | HATV | Жидкий кислород | Парафиновый воск | |
2010-02-28 | ТЕПЛО-1X | Жидкий кислород | Парафиновый воск [6] | |
2010-03-05 | HATV | LOX (продувка) | ||
2010-03-20 | HATV | Жидкий кислород | Полиуретан | |
2010-05-16 | HEAT-1XP | Жидкий кислород | Полиуретан |
Техасец Бен Брокерт, ракетостроитель Armadillo Aerospace и бывший сотрудник Masten Space Systems , предпочитает жидкий кислород в HEAT-1X закиси азота в ракетах Virgin Galactic . [7]
Первая версия гибридного ракетного ускорителя HEAT была построена из обычной конструкционной стали, за исключением криогенного бака с жидким кислородом, который был изготовлен из нержавеющей стали AISI 304. Топливом служил полиуретановый синтетический каучук, а окислителем — жидкий кислород. Кислород сжимался с помощью газообразного гелия. Ускоритель мог быть (и был) выключен по радиосигналу с Земли. Общая стоимость составила около 50 000 долларов. [8]
Свинцово-кислотные аккумуляторы использовались, поскольку вес не был проблемой при первом запуске, и доказанная надежность считалась более важной, чем малый вес LiPo . Четыре аккумулятора 12 В 7 Ач были разделены на два банка: два параллельно, обеспечивающих резервное питание 12 В цепей , и два последовательно для 24 В радиолокационного ответчика Weibel [9], отправляющего данные на радар непрерывной волны на палубе Hjortø. Сочетание передатчика и радара означало, что несколько объектов могли отслеживаться как в движении, так и в неподвижном состоянии. Бюджет не позволял использовать инерциальный измерительный блок для компенсации движения корабля, но инфракрасная камера на радаре позволяла операторам отслеживать ракету. [10]
Разрешение на запуск было дано датскими властями, но первый вариант, Северное море , был возможностью, которую открыло Датское управление гражданской авиации ( Statens Luftfartsvæsen ), но он был отклонен в 2009 году Датским морским управлением ( Søfartsstyrelsen ). [3] Они предпочли другой район, а затем дали официальное и письменное разрешение на запуск с полигона в Балтийском море . Запуски были выполнены с платформы, построенной для этой цели.
Первый полномасштабный испытательный запуск на высоту 30 километров (19 миль) [3] планировалось провести у берегов Борнхольма в период с 30 августа по 13 сентября 2010 года [11] в зависимости от погоды. [12] На запуске вместо пилота-человека использовался манекен для краш-тестов «Спасатель Рэнди», поскольку до пилотируемого полета еще несколько лет. Критерием успеха было объявлено завершение морского путешествия и обратный отсчет — запуск и восстановление были бонусами. [13] Во вторник 31 августа 2010 года UC3 Nautilus вытолкнул стартовую платформу Sputnik с ракетой и космическим аппаратом из Копенгагена в район запуска около Нексё , Борнхольм . [14] Попытка запуска была предпринята в воскресенье 5 сентября 2010 года в 14:43 CET , 12 UTC+02:00 , [15] но она не удалась из-за застрявшего клапана LOX .
Испытательный полет был предпринят 5 сентября 2010 года с использованием ракеты HEAT-1X. [16] Аппарат на борту пусковой платформы «Спутник», иногда толкаемый самодельной подводной лодкой UC3 Nautilus , а иногда буксируемый судном M/V Flora, был перемещен из Копенгагена во вторник 31 августа 2010 года [8] [17] в Нексё в среду 1 сентября 2010 года. [18]
Запуск был начат в воскресенье 5 сентября 2010 года с судна Национальной гвардии Hjortø в точке с координатами: 55°02′57″N 15°36′11″E / 55.04917°N 15.60306°E / 55.04917; 15.60306
Кислородный баллон был заполнен, и ракета приближалась к запуску. [19]
Первая попытка не удалась, внимание было сосредоточено на кислородном клапане и электронике. [20] Кислородный клапан заклинило. Он не был проверен, предыдущий был украден вместе с кислородным баллоном на строительной площадке в июне 2010 года. [21] Следующая попытка запуска была перенесена на июнь 2011 года, за пределы окна запуска, заканчивающегося 17 сентября 2010 года, поскольку ракету, возможно, нужно было разобрать для проверки клапана LOX, а также заменить стержни зажигания и LOX. [22] Питание фена обеспечивалось Nautilus до тех пор, пока платформа не была эвакуирована, но 20 минут с этого момента до запуска разрядили батареи и оставили клапан LOX не нагретым, поэтому он замерз. [23]
Новая попытка запуска состоялась 3 июня 2011 года. Hjortø снова использовался для управления полетами. Подводная лодка осталась позади, поскольку «Спутник» был оснащен собственными дизельными двигателями зимой 2010–11 годов. После повторного возникновения технической проблемы с автоматической последовательностью ракета и космический корабль поднялись в воздух. После старта HEAT 1X Tycho Brahe достиг сверхзвуковой скорости, но его траектория полета отклонилась от вертикали, поэтому управлению полетами пришлось выключить двигатель через 21 секунду. Максимальная высота была оценена в 2,8 км, а наземная траектория составила 8,5 км. Ракета-носитель и космический корабль разделились, но парашют был сорван с ракеты-носителя из-за чрезмерного сопротивления воздуха. Парашюты Tycho Brahe также не раскрылись правильно, поэтому космический корабль получил большой вздутие при ударе с ускорением 26 G. Сообщается, что он был заполнен водой, когда его спасали. Ракета-носитель затонула на глубине 80–90 метров в Балтийском море [24] [25] Был выпущен фильм о запуске с точки зрения пилота. [26]
В то время предполагалось, что запуск экипажа произойдет через 3–5 лет [8], но в случае успеха Дания станет четвертой страной, запустившей людей в космос , после СССР (России), США и Китая. [27]
В ноябре 2010 года экспериментальный жидкостный ракетный двигатель под названием XLR-3B взорвался во время своего 12-го наземного испытания. Похожая жидкостная ракета под названием TM-65 Tordenskjold ( Громовой щит ), в честь датско-норвежского военно-морского героя Петера Торденскьолда , с тягой 65 кН была построена, [28] однако эта конструкция потерпела неудачу и вызвала пожар во время ее последнего статического испытания в 2014 году. По состоянию на декабрь 2014 года работа над третьей концепцией дизайна ведется в Копенгагенских суборбиталах , [29] в то время как альтернативная программа, более похожая на HEAT-1X, была начата оригинальным конструктором Петером Мадсеном. [30]