Američania otestovali nový hypersonický motor. Hadley H13 má vydržať viac než dvojnásobný počet letov
Spoločnosť Ursa Major ukázala výsledky testov najnovšieho hypersonického motora Hadley H13, ktoré dopadli veľmi dobre.
Americká spoločnosť Ursa Major oznámila ďalší krok vo vývoji svojich raketových motorov. Najnovší variant motora Hadley s označením H13 absolvoval prvé úspešné „hot fire“ testy, teda skúšky pri plnom spaľovaní paliva.
Ide o modernizovanú verziu staršieho motora Hadley H11, ktorý už absolvoval reálne lety pri hypersonických testoch. Nový model priniesol viacero úprav, od nových materiálov až po zmeny vo výrobnom procese.
Výsledkom je motor s vyššou životnosťou, lepším výkonom a nižšou cenou za jeden let.
Podľa vedenia firmy ide o ďalší krok smerom k rýchlejšiemu vývoju hypersonických technológií.
Najväčšou výhodou Hadley H13 je väčší počet letov
Jednou z hlavných zmien je životnosť motora. Staršie verzie dokázali absolvovať len obmedzený počet testov. Každý nový let preto výrazne zvyšoval cenu vývoja.
Neprehliadni
Verzia H13 priniesla nové materiály aj upravené výrobné postupy, ktoré umožnili zvýšiť počet použití jedného motora.
„Hadley je náš základný motor, ktorý už niekoľkokrát letel v hypersonických testoch. Vďaka novým materiálom dokáže verzia H13 zvládnuť viac než dvojnásobný počet použití,“ uviedol generálny riaditeľ Ursa Major, Chris Spagnoletti.
Vyššia životnosť znamená nižšie náklady na testovanie nových systémov.
Pri hypersonických zbraniach, ktoré vyžadujú množstvo experimentálnych letov, ide o zásadnú výhodu.
Ursa Major zvolila odlišný postoj k vývoju
Ďalšia zmena sa týka samotného prístupu k vývoju. Predchádzajúce verzie motora vznikali ako riešenia prispôsobené konkrétnym projektom. Každý program tak vyžadoval vlastné úpravy a často aj nové výrobné postupy.
Ursa Major sa pri H13 rozhodol pre odlišnú stratégiu. Motor spoločnosť navrhla ako univerzálny produkt, ktorý môže slúžiť rôznym projektom bez veľkých úprav. Firma ho opisuje ako riešenie „off-the-shelf“, teda technológiu „z poličky“ pripravenú na okamžité použitie.
Takýto prístup môže výrazne skrátiť čas medzi návrhom projektu a jeho testovaním.
V oblasti hypersonických technológií hrá čas veľkú úlohu. Spojené štáty sa totiž snažia zrýchliť vývoj vlastných systémov, zatiaľ čo Rusko a Čína už niektoré hypersonické zbrane nasadili.
Niektorí analytici preto upozorňujú, že problém USA nespočíva v nedostatku technológií, ale skôr v pomalom dodávateľskom reťazci.
„Najväčšou slabinou amerického programu často nie je výskum, ale tempo výroby. Motor, ktorý sa dá objednať a rýchlo otestovať, môže výrazne urýchliť celý vývoj,“ upozorňujú odborníci na obranný priemysel.
Univerzálny hypersonický motor sa hodí na širšie spektrum misií
Motor Hadley vznikol ako univerzálne riešenie pre viacero typov misií. Pri štarte zo zeme poskytuje približne 5 000 libier ťahu (približne 22 kN). Vo vákuu dokáže výkon stúpnuť až na 6 500 libier ťahu.
Motor spaľuje kvapalný kyslík a petrolej RP-1. Ide o pomerne rozšírenú kombináciu palív, ktorú používajú aj mnohé orbitálne rakety.
Konštruktéri použili takzvaný spaľovací cyklus bohatý na kyslík. Medzi raketovými inžiniermi má tento typ motora mimoriadnu reputáciu.
Spaľovací cyklus bohatý na kyslík patrí medzi najnáročnejšie konštrukcie raketových motorov.
Horúci kyslík pod vysokým tlakom dokáže totiž doslova „zožrať“ bežné kovové materiály. Konštruktéri preto musia použiť špeciálne zliatiny a extrémne presnú výrobu.
Práve preto sa západné firmy tejto technológii dlho vyhýbali. Najznámejšie motory s týmto cyklom vznikli v Sovietskom zväze, napríklad legendárny motor RD-180.
O to zaujímavejšie pôsobí fakt, že Ursa Major dokázal tento cyklus implementovať v motore vyrobenom prevažne pomocou 3D tlače kovov. To naznačuje, že moderná aditívna výroba dokáže nahradiť zložité odliatky a špeciálne výrobné procesy, ktoré boli kedysi doménou veľkých štátnych programov.
3D tlačiarenské metódy tvorili väčšinu výrobného procesu
Približne 80 percent komponentov motora Hadley vzniklo pomocou aditívnej výroby, teda 3D tlače kovov. Táto technológia umožňuje rýchle prototypovanie, menší počet dielov a rýchlejšiu výrobu.
Firma zároveň presunula výrobu viacerých komponentov priamo do vlastných závodov. Tento prístup označuje ako vertikálnu integráciu výroby, teda situáciu, keď spoločnosť kontroluje veľkú časť výrobného procesu sama. To pomáha znížiť náklady aj výrobné časy.
Prečo firma zvolila petrolej namiesto výkonnejšieho kvapalného vodíka
Motor Hadley používa kombináciu kvapalného kyslíka a petroleja RP-1. Niektoré raketové motory používajú namiesto petroleja kvapalný vodík, ktorý poskytuje vyšší výkon. Vodík však prináša aj množstvo komplikácií. Je extrémne ľahký, vyžaduje veľmi nízke teploty a jeho skladovanie predstavuje logistickú výzvu.
Petrolej je naopak hustý, stabilný a relatívne jednoduchý na manipuláciu. Pre vojenské alebo testovacie aplikácie ide o praktickejšie riešenie. Motor tak môže fungovať v menších raketách alebo testovacích lietadlách bez zložitej infraštruktúry.
Najdôležitejšie je, že Hadley už má za sebou testy v reálnych podmienkach
Hadley už absolvoval aj reálne lety. Motor poháňal hypersonické testovacie lietadlo Talon-A, ktoré vyvinula spoločnosť Stratolaunch. Tento stroj slúži na experimenty pri rýchlostiach vyšších než Mach 5, čo už prekračuje hypersonickú hranicu.
Testy umožňujú vývojárom lepšie pochopiť správanie materiálov, aerodynamiku aj riadenie letu pri extrémnych rýchlostiach.
