ファルコン・ヘビーのデビューへの挑戦 - イーロンマスクは現実的な期待を求める
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ファルコン・ヘビーのデビューへの挑戦 - イーロンマスクは現実的な期待を求める

ファルコン・ヘビーのデビューへの挑戦 - イーロンマスクは現実的な期待を求める

既存のロケットブースターでも、ロケットの開発は困難です。
スペースXとファルコン・ヘビーの開発の場合がそうです。

ファルコン・ヘビーは、一度運用すれば、世界で最も強力なロケットになるでしょう。
イーロンマスクは、フロリダ州ケネディ宇宙センターのLC-39Aから、
今年後半に予定されているロケットの最初の飛行の期待に注意を喚起している。

ファルコン・ヘビーのデビューへの挑戦 - イーロンマスクは現実的な期待を求める

同社のファルコン・ヘビーロケットのデビューを予定しているケネディ宇宙センターの
LC-39Aへのアップグレードの変更の準備はほぼ終わった。

2017年の最初の(そして今や第2回)コアステージの再利用と、
CRS上の最初に再利用されたドラゴン宇宙船カプセルで、大きな名声と注目を集めました。
ファルコン・ヘビーの初期設計は単純でした。

しかし、イーロンマスクが水曜日のISSR&D(国際宇宙ステーション研究開発)会議の講演で述べたように、
「ファルコン・ヘビーは私たちが思ったよりも難しくなった。」
「最初はサイド・ブースターとして2つの第1ステージを張るだけで簡単に聞こえる。しかし、その後すべてが変わった。」
マスク氏は、「かなり繊細なものだった」と認めた。

ファルコン・ヘビーを取り巻く課題の詳細に、3つのファルコン9コアステージを一緒にまとめることは難しいす。

ロケットに3つのコアが並んでいれば、空気力学、構造荷重、
最大Qエンベロープ(上昇中の胴体の最大ストレスの期間)、亜音速から遷音速への移行は、
ファルコン・ヘビーが27個のMerlin 1Dエンジンによって動力を与えられているという事実によって、大きく変化しています。
さらに、エンジンを9倍から27倍に3倍にすると、車両全体での振動と音響が3倍になります。

マスク氏によると、これらの要素はすべて、中央コアの機体を完全に再設計する必要がありました。

「センターコアを突き抜ける2つの超強力なブースターがあるので、そのセンターコアにかかる荷重は大きい」

ファルコン9の中心コアの機体全体を再設計しなければならなかったため、ハードウェアの多くの資産を費やした。
そして分離システムがある...そして、私たちが元々思っていたよりも難しい方法で終わった。

一言で言えば、ファルコン・ヘビーには、すべてのロケットがあるため、
多くのリスクが伴います。特に初の飛行試験では。

ファルコン・ヘビーには飛行中の環境問題に加えて、点火と初期の上昇環境が考慮されています。

米国のロケット弾で初めて、27基のエンジンが一緒に使用されます。
これは米国のロケットで一番多い最初のエンジンです。
ソ連のN1ロケットはファルコン・ヘビーより多い第1段に30基のNK-15エンジンです。

最も強力なロケットの第1段を作り出すために組み合わされた30基のNK-15エンジンは、
これまでに1020万lbfの推力がありました。

ファルコン・ヘビーの27基のエンジンは、機体が真空に上昇すると、
最大553万lbfの推進力となり、554万lbfに増加します。

しかし、ファルコン・ヘビーが上昇する前に、すべてのエンジンが点灯する必要があります。
「27台のエンジンを同時に点灯させると、大きなリスクが発生する」とムスク氏は認めている。

スペースXはファルコン9の9つのコアステージエンジンを同時に点火しますが、
すべてのファルコン9はマクレガーでの完全燃焼を続け、発射台に静火を発射し、
同時に27のエンジンを点灯させた経験があります。

問題の一部は、3つのファルコン・ヘビーコア(サイドマウントブースターの2つの実績のあるコアと中央コアの新しいコア)が
それぞれマクレガーでの燃焼試験を受けていたが、テキサス州のテストサイトは、
同時に3つのコアを収容するためには構築されていません。

これは、同社がケネディのLC-39Aで通常の静的燃焼試験まで、
同時に点灯する27基のエンジンが同時にどのように作動するかを完全に理解することはないということです。

マスク氏は、スペースXがPad-Aの最初の打ち上げキャンペーンに先立って、
最初のファルコン・ヘビーの複数の静的な火災を27のエンジン点火プロセスについて、
できるだけ多くのデータを収集するために行うことをTwitterに示唆しています。
これは機体を介して送信される応力と振動が含まれます。

「同時点火」は、実際に何が起こるか、プロセスの実用性を迅速に理解するための簡単な方法です。

現在、NASASpaceflight.comでは、ファルコン・ヘビーのエンジン始動シーケンスが
ずらされていることを理解しています。
スペースシャトルでも、メインエンジンの始動がずらされていたようです。

スペースシャトルの場合、3つのメインエンジンはそれぞれ120ミリ秒後に始まりました。
しかし、エンジン始動シーケンスをリアルタイムで見ている人にとって、
エンジンは同時に点灯するように見えました。

ファルコン・ヘビーでは、2台のエンジンが同時に点灯し、次のエンジンが点灯し、
27機が稼動するまで同様の処理が行われることが理解されています。
エンジン始動コマンドの各セット間の時間は非常に短く、同時に発火するように見えます。

ずらされたスタートは、Merlin 1Dエンジンを保持している各Falconコアの底面にあるオクタウェブを破壊したり、
重大な損傷を与えたりする可能性のあるスラストトルク(推力による回転)を防止します。

これらの要素をすべて考慮して、マスク氏はファルコンヘビーの最初の飛行に対する一般の期待について注意を喚起し、
「最初の機体は軌道に乗らないことがある、だから私はそれに応じて期待を設定したいと思っている。」

ファルコン・ヘビーがLC-39Aから遠く離れて、失敗する前にパッドが大きなダメージから逃げることを望んだと述べると、
この点についてムスクがさらに詳しく語った。

「パッドから遠く離れていて、ダメージを与えることはないと思う。私はそれでも勝利だと思う」とムスク氏は語った。

いずれにせよ、マスク氏はフロリダに最初のファルコン・ヘビーの打ち上げを見てもらうよう人々に勧めます。
「エキサイティングなことが保証されている。私はファルコンヘビーは素晴らしい機体車両になるだろうと思う。
地上でテストすることは不可能です。」
「最善を尽くします。」

ファルコン・ヘビーのデザイン面での技術的課題に加え、ファルコン・ヘビーを打ち上げるLC-39Aの
役割を果たすためにはかなりの作業が必要です。

現在、39AはパッドのGSE(地上支援装置)、打ち上げ台、ファルコンヘビー用の
TEL(Transporter / Erector / Launched)を完全に準備するために、さらに60日間の作業が必要です。
その作業の大半は、スペースXがフロリダの宇宙港のケープカナベラル側のSLC-40で
修理と再開作業を完了するまで開始されません。

現在、SpaceXはSLC-40の「8月」完了日に公的な変更を加えていません。
SLC-40の8月末の再開を前提とすると、11月から12月の期間にファルコン・ヘビーの最初の飛行が行われます。

ファルコン・ヘビーのフライトの要件ではありませんが、ファルコン・ヘビーのデビュー時に
RSSがLC-39Aから完全になくなったように見えます。

Rotating Service Structure

Pad-Aの労働者は、RSSの解体に大きな進展を見せるために、今月中にRange-inabledのダウンタイムを重視している。
早急に除去プロセスを進めることで、8月10日にファルコン9がRange down期間から再開し、
CRS-12をISSに投入するまでにRSSがほとんどなくなる可能性があります。

nasaspaceflight(2017/7/19)
https://www.nasaspaceflight.com/2017/07/falcon-heavy-prepares-debut-musk-urges-caution-expectations/
by Chris Gebhard
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[ 2017/07/20 21:53 ] スペースX | TB(0) | CM(0)

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