 |
| F-1 nesteajoainemoottori kuuraketista. Kuva: NASA / MSFC |
Puolustusministerin valtuuttama riippumaton arviointilautakunta, ilmavoimien korkean tason kenraali ja lainsäätäjät sekä senaatissa että edustajainhuoneessa ovat päättäneet antaa tukensa uuden amerikkalaisen hiilivetypohjaista polttoainetta käyttävän rakettimoottorin kehitystyölle jotta Yhdysvallat voi tulla riippumattomaksi venäläismoottoreista.
Merkittävät yksityiskohdat kuten tekninen rakenne, kehitystyötiimi, suunnittelun eteneminen ja kehitystyösopimukset ovat vielä auki. Vaikkakin sisäpiiri ennakoi yksityiskohdista käytävän debattia, hallinnon ja teollisuuden virkamiehet ovat löytäneet nopeasti yhteisen sävelen sen suhteen että Yhdysvallat ei voi enää luottaa venäläisvalmisteisten rakettimoottoreiden kuljettavan avaruuteen kansallisen turvallisuuden käyttöön tulevia satelliitteja.
Venäläisvalmisteisella RD-180 moottorilla varustettu Atlas 5 kantoraketti on kuljettanut viime vuosikymmenellä enemmän amerikkalaisia sotilassatelliitteja avaruuteen kuin mikään muu raketti.
Atlas 5:n tulevaisuus on tällä hetkellä Venäjän ja oikeusistuinten armoilla sillä Krimin niemimaan ja Ukrainan kriisin tuomat talouspakotteet saattavat johtaa moottoritoimitusten lopettamiseen.
United Launch Alliancen RD-180 toimituksia on uhattu kaksi kertaa viime kuun aikana, ensiksi tilapäinen oikeuden määräys kielsi uusien moottorien oston Venäjältä kun ULA:n kilpailija SpaceX nosti oikeuskanteen kumotakseen yksinoikeussopimuksen ilmavoimien ja ULA:n välillä.
SpaceX sanoo että yhtiö voi lähettää hallituksen sotilassatelliitit murto-osalla siitä hinnasta jonka se maksaa ULA:n raketeista. Tosin SpaceX:n Falcon 9 ei ole vielä sertifioitu kalleimpien Pentagonin sotilassatelliittien laukaisuun ja ilmavoimat on sanonut että ennen sertifioinnin valmistumista SpaceX ei voi kilpailla laukaisuista.
Oikeuden RD-180 ostokieltomääräys purettiin viikko sen asettamisen jälkeen kun hallituksen virkamiehet vakuuttivat liittovaltion tuomarin siitä että moottorikaupat eivät riko Venäjän varapääministeri Dmitry Rogozinia vastaan asetettuja talouspakotteita. Hän vastaa Venäjän puolustus- ja avaruussektorin toiminnasta.
Sitten Rogozin piti tiedotustilaisuuden toukokuun 13. päivä ilmoittaen että Venäjä ei enää myy RD-180 moottoreita amerikkalaisten sotilassatelliitien laukaisua varten. Rogozinin kommentit olivat tikari suunnattuna Pentagonin laukaisuohjelman sydämeen.
Ilmavoimien ja ULA:n virkailijat sanovat että he eivät ole ainakaan toistaiseksi saaneet kirjallista ilmoitusta koskien Venäjän aikomusta rajoittaa RD-180 myyntiä ulkomaille. Kasvava epävarmuus venäläisten rakettimoottorien saatavilla olevuuteen tulevaisuudessa kannusti lainsäätäjiä ehdottamaan rahoitusta käynnistämään uuden RD-180 moottorin tehon veroisen amerikkalaisvalmisteisen moottorin kehitystyötä.
Kongressin asevoimavaliokunnan komitea hyväksyi 7. toukokuuta lakiehdotuksen vaatien Pentagonia käyttämään 220 miljoonaa dollaria ensi vuonna jotta täyden skaalan uuden moottorin kehitystyö saadaan aloitettua siten että uusi moottori olisi käyttövalmiina laukaisuihin vuonna 2019.
Sotilaallinen valvontakomitea senaatissa hyväksyi lakiesityksen viime viikolla ohjaten puolustusministerin kehittämään suunnitelman jonka avulla luodaan suuritehoinen nesteajoainerakettimoottori tuotantoon vuoteen 2019 mennessä korvamerkiten 20 miljoonaa dollaria tänä vuonna ja lisäksi 100 miljoonaa dollaria vuodeksi 2015 rahoittamaan insinöörityötä ja suunnittelua.
Molemmat komiteat edellyttävät että sotilashallinto suorittaa teollisuudelle avoimen kilpailutuksen kehitystyön ja valmistuksen toteuttamisesta.
Senaatin lakiehdotukseen hyväksyttiin senaattori John McCainin ehdottama lisäys jossa kielletään Pentagonia solmimasta uusia laukaisusopimuksia raketeille jotka käyttävät venäläisiä moottoreita. Jos ehdotus hyväksytään laiksi, se sulkee tehokkaasti Atlas 5:n ulos tulevaisuuden laukaisusopimuksien kilpailutuksista, sovittujen nykysopimusten jälkeen.
Nykysopimukset kattavat 28 laukaisua arvoltaan noin 11 miljardia dollaria vuosille 2014-2019. Näistä 28 laukaisusta 20 on sovittu Atlas 5:lle.
Senaatin ehdottama rajoitusesitys Atlas 5:lle sisältää poikkeusmahdollisuuden käyttää Atlas 5:sta kansallisen turvallisuuden nimissä ja mikäli laukaisuja ei muuten saada hankittua kohtuullisin kustannuksin. Atlas 5 laukaisumanifesti muutamalle seuraavalle vuodelle sisältää myös lisälaukaisuja jotka on myönnetty ULA:lle edellisten sopimusten yhteydessä.
Rakettimoottorisäännös lisättiin jokaisen komitean versioon vuoden 2015 kansallisen puolustuksen valtuutussäädökseen, joka vaatii sekä edustajainhuoneen ja senaatin täysien kamarien hyväksynnän. Lainsäätäjien on sitten siloitettava erimielisyydet ja sen jälkeen lähetettävä kompromissiehdotus valkoiseen taloon presidentti Barack Obaman allekirjoitettavaksi.
Ilmailuasiantuntijoiden paneeli, johtajanaan eläköitynä ilmavoimien kenraalimajuri Mitch Mitchell, tutki puolustusministeri Chuck Hagelin valtuuttamana venäläismoottoritilannetta ja suositteli Pentagonia tukemaan uuden, tehoiltaan RD-180:ta vastaavaa nesteajoainemoottorin kehitystyötä. RD-180 työntövoima on meren pinnan tasolla noin 390 tonnia.
Yhteenvetoraportin mukaan paneeli, joka koostui Pentagonin aktiivi- ja eläköityneistä henkilöstöstä, NASAn henkilöistä ja kansallisen tiedustelutoimiston henkilöistä, kehotti NASAa ja ilmavoimia perustamaan yhteisen ohjelman toimiston valvomaan hallituksen investointeja uuden rakettimoottorin kehitysohjelmaan.
Vaikkakin ilmavoimien, teollisuuden ja riippumattomien asiantuntijoiden arviot eroavat toisistaan, useimmat ennustavat RD-180:n veroisen amerikkalaismoottorin kehitystyön kestävän 5-8 vuotta ja maksavan yli miljardi dollaria. Paneelin arvion mukaan moottori voisi olla valmiina käyttöön vuonna 2022.
ULA:n johtajat sanoivat yhtiön olevan valmis sopimaan mistä tahansa tarvittavasta jotta asiakkaiden tarpeet täyttyvät. Tässä tapauksessa se tarkoittaa mitä ilmavoimat - ja kongressi - haluavat.
Asiantuntijakomissio ei suositellut RD-180:n valmistuksen aloittamista Amerikassa, joka ULA:n mukaan maksaisi miljardi dollaria viidessä vuodessa. Tämä vaihtoehto edellyttäisi silti venäläisen asiantuntija-avun käyttöä.
Tämä vaihtoehto ei välttämättä ratkaise itse ongelmaa ja kaikkien ennemmin tehtyjen tutkimusten mukaan RD-180 valmistus Amerikassa ja uuden moottorin kehtystyön hinta ovat suunnilleen samalla tasolla. Näin totesi ilmavoimien avaruuskomento-osaston johtaja kenraali William Shelton toimittajatapaamisessa toukokuun 20. päivä. Valmistus Amerikassa ei tarjoa kustannussäästöjä eikä tarjoa tietä pois venäläisriippuvuudesta.
Raportti suosittelee uudelle moottorille hiilivetypohjaista polttoainetta, mutta ei määrittele millaista hiilivetypohjaista polttoainetta tulisi käyttää; RP-1 rakettikerosiinia vai nestemäistä metaania. Hapettimena käytettäisiin nestemäistä happea.
Entinen NASAn johtaja ja paneelin varajohtaja Mike Griffin sanoi polttoainekysymyksen olevan avoinna. Metaani on tehokkaampi rakettipolttoaine mutta insinööreillä on huomattavasti vähemmän kokemusta suuritehoisen metaania käyttävän rakettimoottorin suhteen kuin kerosiinia käyttävästä
moottorista joka on siivittänyt laukaisuja aina vuoden 1957 Sputnikin laukaisusta lähtien. Metaani täytyy varastoida superkylmänä toisin kuin kerosiini.
Yhdysvallat ei ole kehittänyt uutta RD-180:n tehotasoa vastaavaa hiilivetypohjaista polttoainetta käyttävää rakettimoottoria Saturn 5 kuuraketissa käytetyn F-1:n jälkeen. Siitä lähtien NASA ja ilmavoimat ovat rahoittaneet kahden suuren vetyä käyttävän rakettimoottorin kehitystyön avaruussukkulaa ja Delta 4 kantorakettia varten, jota operoi alunperin Boeing ja joka sulautui ULA:n yhdessä Lockheed Martinin Atlas 5:n kanssa.
"Emme ole koskaan luvanneet luopua LOX/hiilivety -moottorista" sanoi Griffin. "Me ulkoistimme sen. Säilytimme kotoperäisen valmiutemme valmistaa isoja kiinteää polttoainetta käyttäviä rakettimoottoreita, joskaan emme ole niiden ainut valmistaja, mutta varmasti paras ja LOX/nestevety-moottoreita, joissa olemme oikeasti ainut valmistaja maailmassa. Säilytimme nuo valmiudet ja ulkoistimme LOX/RP-1:n. Tällä hetkellä mietimme oliko se hyvä idea."
Griffinin omasta mielestä LOX/hiilivety-polttoaineita käyttävä moottori ei ole välttämättömyys ja hän itse pitää enemmän kiinteän polttoaineen raketeista. Tulevaisuuden kehityssuunnan määräävät tulevat päätökset riippumatta siitä ovatko ne kaupallisen tahon vai hallituksen kehitysohjelmista peräisin.
Moottoritutkimuspaneelin kehotus suuntautui nesteajoainemoottorin kehittämisen kannalle, se toisi mahdollisuuden jota voitaisiin käyttää hyödyksi tulevaisuuden sotilassatelliittien laukaisuissa, NASAn robotisoiduissa tiedetutkimuslennoissa, miehitetyissä avaruuslennoissa lähelle ja kauas.
Ilmavoimien avaruusosaston korkea-arvoinen kenraali totesi erittelemättä se suuremmin moottoritutkimuksen tuloksia että uskoo nyt olevan Yhdysvaltojen teollisuuden aika kehittää uusi rakettimoottori.
Kenraali Shelton henkilökohtaisesti toivoo näkevänsä uuden moottorin kehitystyön. Moottorikehitystyö on seisonut pitkän aikaa. Olisi siis jo korkea aika alkaa toimia. Shelton sanoi että uusi moottori vahvistaisi Yhdysvaltojen moottoriteknologiateollisuutta, joka on hieman riutunut avaruussukkulan eläköidyttyä. Lisäksi päästäisiin eroon Venäjäriippuvuudesta.
Kolme yhtiötä työskentelee kerosiinipolttoainetta käyttävien moottorien tekniikan parissa NASAn riskienvähennyssopimusten avulla uuden SLS-rakettijärjestelmän kehitysohjelmassa. Ensimmäisessä SLS-laukaisussa käytetään apuna isoja avaruussukkulan apuraketeista kehitettyjä kiinteää polttoainetta käyttäviä raketteja jotka on valmistanut ATK.
NASA myönsi melkein 109 miljoonaa dollaria Aerojet Rocketdynelle, Northrop Grumman Aerospace Systemsille ja Dyneticsille vuonna 2012 rahoituksena kerosiinia käyttävän moottorin ja
komposiittitankkien esisuunnittelulle ja kehitystyölle. NASA antoi Aerojet Rocketdynelle tehtäväksi suunnitella ihan uuden 250 tonnin työntövoiman omaavan moottorin ja Dynetics Aerojet Rocketdynen kanssa yhteistyössä tutkii ja modernisoi kuuraketissa käytettyä F-1 nesteajoainemoottoritekniikkaa nykypäivän tarpeisiin. Northrop Grumman sai rahoitusta komposiittipolttoainetankkien kehitystyötä varten. Aerojet Rocketdynen moottorikehitystyö saa rahoitusta myös ilmavoimilta erillisen kehitystyösopimuksen turvin.
ATK sai myös 30 miljoonaa dollaria seuraavan sukupolven kiinteän polttoaineen apuraketin suunnitteluun, jossa käytettäisiin kevyempiä materiaaleja ja uusia polttoaineseoksia. ATK:n johtajan Kent Rominger antoi Pentagonille esittelyn kiinteän polttoaineen raketin eduista ja hänen mukaan kiinteää polttoainetta käyttävä raketti olisi kustannustehokkain ratkaisu nykyiseen "moottoriongelmaan".
ATK on jo tarjonnut omaa propulsioratkaisuaan Orbital Sciencesin Antares-kantoraketin 1. vaiheeseen. Orbital valinnee pitkäaikaisen ratkaisun joskus tämän kesän aikana.
SpaceX työskentelee oman 450 tonnin teholuokan Raptor metaanimoottorinsa parissa. Moottorin testaus aloitetaan Stennisin avaruuskeskuksessa. Falcon 9:n Merlin 1D tuottaa kuudesosan RD-180 työntövoimasta ja siksi moottoreita tarvitaan useita jotta saavutetaan sama tehotaso.
Jos Pentagon ohjeistetaan paimentamaan uuden moottorin kehitysohjelmaa, se edellyttää avoimen kilpailutuksen järjestämistä jonka puitteissa kaikki halukkaat ja kykenevät tahot voivat jättää tarjouksensa.
Sheltonin mukaan asioista tullaan keskustelemaan runsaasti ja seuraavan neljän-viiden kuukauden aikana selvinnee miten asioissa edetään. Omana mielipiteenään hän esittää metaanivaihtoehdon toteuttamista.
Lähde: http://www.spaceflightnow.com/news/n1406/01engine/
Päivitys 14. joulukuuta: Nyt on senaattikin päättänyt äänestyksellä luopua venälkäismoottoreista.
"Yhdysvaltain senaatti on päättänyt äänin 89–11 lopettaa venäläisten rakettimoottorien käytön, kertoo Los Angeles Times."
Lähde: http://www.verkkouutiset.fi/ulkomaat/usa_venaja_raketit-29425
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti