Adeline: khi Airbus đề xuất dự án tái sử dụng điên rồ của mình

Vào năm 2015, khi ESA vừa đồng ý phê duyệt Ariadne 6, Airbus đặt dự án Adeline của mình lên bàn cân. Đây là một khái niệm đáng kinh ngạc về một động cơ có thể tháo rời có khả năng quay trở lại, không cần giai đoạn, hạ cánh xuống Guiana thuộc Pháp để được tái sử dụng. Nhưng sẽ không có tiếp theo …

Adeline đã thể hiện mong muốn của châu Âu là nhanh chóng định vị mình trong lĩnh vực có thể tái sử dụng.

Ngay sau khi Ariane được ký hợp đồng 6câu hỏi về khả năng tái sử dụng được đặt ra

Cuối năm 2014, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (cuối cùng) đã bật đèn xanh cho Ariane, thế hệ mới của bệ phóng mang tính biểu tượng của Châu Âu. Quyết định này không hề dễ dàng, và để thực hiện được, phải có một đề xuất từ ​​một tập đoàn công nghiệp mới, tạm gọi là “Các bệ phóng Safran của Airbus”, được thành lập trên 1^ờ Tháng 1 năm 2015 và sau này sẽ chỉ lấy tên là ArianeGroup.

Các công ty châu Âu sau đó đang chuẩn bị cho một lần cất cánh đầu tiên vào năm 2020… biết rằng vào ngày này, họ đã phải chuẩn bị cho tương lai. Ariadne 7 ? Không, nhưng là một phiên bản thậm chí còn rẻ hơn và dễ sử dụng hơn. Và tại sao không thể tái sử dụng một phần?

Vào ngày 10 tháng 1 năm 2015, lần đầu tiên SpaceX đã cố gắng hạ cánh một tầng tên lửa Falcon của mình. 9 trên một sà lan giữa biển khơi. Kỹ thuật khi đó không chắc chắn, và lợi ích kinh tế, đang bị tranh chấp gay gắt… Nhưng, ở châu Âu cũng như những nơi khác, một số người chơi hiểu rằng các bệ phóng có thể tái sử dụng sẽ tạo ấn tượng.

Học còn hơn thất bại

Trái ngược với một số tuyên bố trịch thượng đối với SpaceX từ trước đó, mối đe dọa được thực hiện nghiêm túc: Ariane từ lâu đã chiếm gần một nửa thị trường thương mại toàn cầu, nhưng tình thế đang thay đổi. Một số nghiên cứu được đưa ra để giảm chi phí và việc khôi phục tất cả hoặc một phần các giai đoạn tên lửa đang ở trên bàn.

Bản thân khái niệm này không phải là mới, với các tàu con thoi của Mỹ có tên lửa đẩy đã được thu hồi trên biển (và hơn thế nữa, một số bản sao của Ariane’s EAPs 5 cũng đã được soạn thảo đặc biệt). CNES và cơ quan vũ trụ Đức DLR đang bắt đầu các nghiên cứu chung để tìm ra phương pháp phù hợp nhất. Thực sự có một cuộc tranh luận: hạ cánh toàn bộ một chặng rất tốn kém nhiên liệu và một số động cơ không thích hợp để khởi động lại. Đây là trường hợp cụ thể của Vulcain được Ariane sử dụng 5 và 6. Dù, lá chắn, động cơ phản lực, các loại nhiên liệu: các đường đua là nhiều.

Và đây là Adeline!

Airbus Defense & Space đang nghiên cứu khái niệm của riêng mình có tên là Adeline. Nó thực sự là từ viết tắt của “ Trình khởi chạy tiết kiệm nâng cao với nền kinh tế động cơ tiên tiến “. Và bạn sẽ nhận thấy rằng tiêu đề không nói về việc tái sử dụng launcher mà là một công cụ sáng tạo.

Thật vậy, đối với Adeline, vấn đề không phải là cố gắng đưa cả một tầng tên lửa trở lại Trái đất, mà chỉ đơn giản là phần dưới của nó với khoang động cơ bên dưới thùng xe tăng. Đối với điều này, phần của giai đoạn liên quan tách ra khỏi phần còn lại của giai đoạn một vài giây sau khi giai đoạn thứ hai đã di chuyển ra khỏi quỹ đạo.

Airbus để ngỏ khả năng có một động cơ đánh lửa nhỏ để quỹ đạo của nó đưa nó về điểm xuất phát thay vì tạo ra một đường parabol dài vài trăm km. Adeline cũng được gia cố và được trang bị một tấm chắn nhiệt và cấu trúc để chống lại sự xâm nhập của nó vào khí quyển.

Nhưng điều nổi bật nhất về khái niệm này, yếu tố “bắt mắt” cuối cùng, là những gì xảy ra đối với việc hạ cánh và phục hồi. Thật vậy, Adeline được trang bị hai cánh, với “vỏ” trong đó ẩn hai động cơ cánh quạt triển khai trong giai đoạn cuối của chuyến bay. Với ít nhiên liệu (hoặc là điện), những động cơ này cho phép dễ dàng lái và tiếp cận đường ray để sàn xe có thể hạ cánh, dù là trên tàu hỏa hoặc trên ván trượt, dù sao cũng là một hệ thống rẻ tiền và dễ thay đổi. Được bảo quản trong kén của nó, động cơ chính của tên lửa, khi ở trên mặt đất, có thể được đưa ra khỏi thiết bị Adeline để kiểm tra, có thể thay đổi một vài bộ phận, sau đó tái sử dụng trên một cặp xe tăng khác để phóng trong tương lai.

Nghiêm trọng hơn một giải pháp PowerPoint

Đôi khi được thông báo là một ” khái niệm điên rồ “, Vốn ít có cơ hội nhìn thấy ánh sáng ban ngày, Adeline đã được giới thiệu trước công chúng vào đầu tháng 6 năm 2015. Và các nghiên cứu sẽ vượt ra ngoài bảng vẽ, với các mô hình bay và một mô hình có kích thước như người thật. Điều này sẽ được phát triển vào nửa cuối năm 2015 (nhưng không bao giờ được giới thiệu trước công chúng) và được thử nghiệm trên các căn cứ quân sự khác nhau (Evreux, Chateaudun, Solenzara)

Tuy nhiên, lịch có ý nghĩa nặng nề đối với dự án của Airbus. Thật vậy, châu Âu sẽ không cam kết với một bệ phóng mới và kế hoạch cho kiến ​​trúc “cuối cùng” của Ariane 6 hầu như không dừng lại. Ngoài ra, dự án này nhanh chóng dường như nghịch lại chính nó: sự phát triển của thế hệ mới và lĩnh vực công nghiệp của nó đã được công bố là đủ phức tạp mà không cần thêm biến số có thể tái sử dụng này và lợi nhuận phức tạp của nó đang đi đúng hướng.

Nhanh chóng bị bỏ rơi, nhưng đúng như vậy?

Để bảo vệ, Adeline sẽ không chính thức bị bỏ rơi cho đến năm 2018 vì lý do lợi nhuận, ngay cả khi sự kết thúc của dự án sẽ có hiệu lực sớm hơn nhiều. Thật vậy, vẫn vào năm 2015, Pháp đã đưa ra một lựa chọn khác (có lẽ thận trọng hơn), đó là hỗ trợ phát triển động cơ Prometheus có thể tái sử dụng trong tương lai, với động cơ đẩy khí mê-tan-oxy lỏng.

Nước này cũng đang tập trung vào kế hoạch đưa toàn bộ sàn trở lại. Hai ý tưởng trình diễn hàng đầu sẽ chỉ được hoàn thiện vào năm 2017 với các dự án Callisto của Pháp-Đức-Nhật và Themis châu Âu. Những thứ này, nếu không được tiếp tục, vẫn chưa chứng tỏ được giá trị của chúng vào năm 2022.

Đáng ngạc nhiên, chúng ta có thể nói rằng Adeline có thể có cơ hội được triển khai tốt hơn nếu nó được trình bày trước khi khái niệm Ariane được hoàn thiện. 6… Điều này có thể dẫn đến việc tích hợp dễ dàng hơn “tầng dưới cùng có thể tháo rời” này vào tổng thể. Nhưng ngay cả 8 nhiều năm sau, không chắc rằng Adeline sẽ cung cấp kết quả như mong đợi.

SMART, anh họ của Adeline

Tuy nhiên, có một khái niệm tương tự mà sự khởi đầu diễn ra song song. Đây là “Tái sử dụng SMART” của nhà điều hành United Launch Alliance, được giới thiệu vào tháng 4 năm 2015, được cho là trang bị cho bệ phóng Vulcan mới của mình. Sau những vấn đề phát triển, công ty sau đó đã đưa nó vào hoạt động trở lại, nhưng hôm nay đảm bảo rằng họ vẫn có kế hoạch đưa nó vào hoạt động trong một ngày không xa.

Đối với dự án này, vấn đề đặt ra là khôi phục phần động cơ của Vulcan với hai BE-4 có thể tái sử dụng, nhờ vào việc triển khai một túi khí có vỏ bơm hơi để làm chậm quá trình bay xuống và giảm bớt tác động của việc băng qua bầu khí quyển, trước khi phục hồi bằng trực thăng hoặc bằng máy bay trong giai đoạn cuối của chuyến bay dưới dù. Tuy nhiên, không có gì để chỉ ra 7 nhiều năm sau, khái niệm này sẽ có thể thành hiện thực trước khi kết thúc thập kỷ.

Dựa trên kinh nghiệm của mình từ năm 2017, SpaceX khôi phục gần như 100% các giai đoạn của tên lửa Falcon 9đã được sử dụng lại tới 13 lần.