新一代 Vulcan 火箭第二次试飞
周五,联合发射联盟(United Launch Alliance)发射了新一代 Vulcan 火箭,这是新发射器在用于为美国太空部队和国家侦察办公室运载高优先级国家安全有效载荷之前所需的两次“认证”试飞中的第二次。
诺斯罗普·格鲁曼公司提供的两个固体推进剂捆绑式助推器之一在低层大气爬升过程中出现了明显的喷管故障,但 Vulcan 火箭仍能够继续进入轨道。
ULA 首席执行官 Tory Bruno 在 X 上回应读者称,喷管异常导致“推力减少且不对称。火箭按设计进行了补偿。标称轨迹。准确入轨。”
美国东部夏令时上午 7:25,Vulcan 的两个由蓝色起源公司制造的 BE-4 发动机和两个固体火箭助推器轰鸣启动,200 万磅的推力所产生的轰鸣声打破了清晨的宁静。
这个 202 英尺高、150 万磅重的火箭,身着红白相间的螺旋状涂装,从卡纳维拉尔角太空部队站的 41 号发射台升空,沿着东向轨迹迅速加速冲出稠密的低层大气。
在升空 37 秒后,从右侧固体火箭助推器上落下了一阵火花和看似碎片的东西,在远程跟踪摄像机视图中可以看到助推器异常。该助推器的排气羽流发生了巨大变化,但火箭继续向太空爬升。
Bruno 在 X 上告诉另一位读者:“是的,看起来很惊人,就像火箭上的所有事情一样。但是,这只是喷管的释放。没有发生爆炸。”
美国联邦航空管理局表示知晓助推器问题,并补充说“没有报告公众受伤或公共财产损失。该机构正在评估此次行动,如果确定需要进行调查,将发布最新声明。”
撇开异常情况不谈,捆绑式助推器在升空约两分钟后燃烧殆尽并被抛弃。每个能产生 55 万磅推力的甲烷燃烧 BE-4 发动机继续推动火箭在低层大气外再飞行约三分钟,然后关闭。
不可重复使用的级随后坠落坠入大西洋,飞行依靠半人马座 5 上面级的两个 Aerojet Rocketdyne RL10C 发动机继续。
上面级在进入轨道后第二次点火发动机,展示了其在太空重启的能力,这是军事有效载荷需要复杂的“高能量”轨迹到达其运行轨道的关键要求。
Vulcan 于 1 月 8 日的首次发射顺利进行,成功将一个商业建造的月球着陆器送上了路。对于第二次飞行,ULA 最初计划发射 Sierra Space 的有翼货船——追梦者(Dream Chaser)进行首次飞行,但航天器未能及时交付。
相反,ULA 在 Vulcan 顶部放置了一个虚拟有效载荷,即所谓的“质量模拟器”,增加了一些技术演示实验以帮助实现长时间飞行,并安装了额外的仪器来在 54 分钟的演示期间记录尽可能多的数据。
Bruno 在发射前表示,“cert 2”任务“实际上只有一个主要目标,那就是再次飞行并再次成功”。他补充说,假设对飞行数据的审查确认性能良好,“那么就准备好运载国家安全”有效载荷。
目前尚不清楚固体燃料助推器问题如何影响数据审查以及火箭的最终认证。
但今年晚些时候计划进行两次这样的任务,Bruno 称其“紧急”。虽然他没有提及任何可能的太空部队或 NRO 有效载荷,但国家安全任务通常发射能够进行光学和雷达成像、电子监听、加密通信中继和其他绝密有效载荷的卫星。
由于 Vulcan 的第二次飞行没有携带有效载荷,ULA 增加了“更多仪器,以便更好地了解火箭的工作方式”,Bruno 说。
“我们正在放置各种其他仪器,以帮助我们更好地了解火箭的工作方式。所以这就是这次任务,第二次飞行以获得认证,还有我们自己的一些技术实验。”
ULA 经理将 Vulcan 描述为“我们公司的未来”。它正在取代已经退役的 Delta 4 系列火箭以及可追溯到美国太空计划早期的著名 Atlas 系列。
ULA 的库存中仍有 15 枚 Atlas 5 火箭。其中 8 枚将用于发射亚马逊 Kuiper 互联网中继卫星,6 枚预留用于将波音的 Starliner 乘员渡轮发射到国际空间站,1 枚指定用于将 Viasat 通信卫星送入轨道。
在未来几年完成这些任务后,Vulcan 将成为该公司唯一的发射器。
“我们开发的系统确实为我们在未来许多年里定位了一个非常光明、繁荣的未来,”ULA 的 Vulcan 开发副总裁 Mark Peller 在火箭首次飞行前表示。“它已被证明在市场上是极具竞争力的产品,在首次飞行前就有超过 70 次任务的订单。”
与使用俄罗斯制造的 RD-180 发动机为第一级提供动力的 Atlas 5 不同,全美国动力的 Vulcan 依靠亚马逊创始人杰夫·贝索斯旗下的蓝色起源公司制造的两个 BE-4 第一级发动机。
在升空时,双 BE-4 发动机产生总计 110 万磅的推力。两个捆绑式固体推进剂助推器产生另外 919,200 磅的推力,总推力略超过 200 万磅。根据任务要求,Vulcan 最多可搭载六个捆绑式助推器。
氢燃料的半人马座 5 上面级发动机产生 23,825 磅的推力,能够将重型军事有效载荷发射到所谓的高能量轨道,这是为低地球轨道优化的火箭难以到达的。
Bruno 不愿透露 Vulcan 火箭的成本,只说低于 1 亿美元,使其与 SpaceX 的猎鹰 9 号和猎鹰重型火箭具有竞争力。
“这次任务之后接下来将是为太空部队执行的几次任务,”Bruno 说。“我们预计这些任务将在今年准备就绪,因此很紧急,不能再等追梦者了。”
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