Til hovedsiden
    

   
    Bli medlem
    Siste nytt
    Artikler
    Bildeserier
    Temasider
    Bildearkiv
    Foredrag
    Effekter til salgs
    Lenker
    Spørsmål og svar
    Spør oss
    Prosjektoppgave
    Om oss
    NAF på Facebook
    Kontakt oss
    Nettstedskart
    Hovedsiden
Trykk for å lese mer om sitatet
 

Delta Clipper

Av Erik Tronstad

 

Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 23. årgang, nummer 86, april-juni 1993, sidene 34-36 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.

Skriv ut

Tips bekjent

 

Amerikanske romingeniører arbeider med en ny type romfartøyer som vil gjøre romferder billigere, enklere og raskere å foreta. Prosjektet går under navnet Delta Clipper. En enkel prototyp skal prøveflys sommeren 1993, men ikke helt opp i jordbane. Det er forbeholdt neste generasjon.

Første oppskyting til jordbane av det nye romfartøyet kan komme i 1997. Før det vil det være foretatt ferder langs en såkalt kastebane. Det betyr at romfartøyet lander før det har gjort et omløp rundt Jorden.

Med den amerikanske romfergen koster det rundt 20 000 dollar å plassere ett kilogram nyttelast i jordbane. Med det nye, fullt gjenbrukbare romfartøyet regner man med å redusere dette til 200-2000 dollar. Hvilket tall man havner på, avhenger av hvor ofte romfartøyet brukes.

Den største forskjellen mellom det nye romfartøyet og dagens romfartøyer ligger i konstruksjonen. Dagens raketter har flere trinn, der bare det øverste eller siste kommer opp i jordbane. De andre kastes av etter hvert som de går tomme for drivstoff. Slik er det ikke med den nye typen romfartøyer. Der går hele romfartøyet opp i jordbane og ned igjen. Dermed blir alt fullt gjenbrukbart og det kalles for et ettrinnsromfartøy.

Siden hele romfartøyet brukes om igjen, reduseres kostnadene betraktelig. Blant annet blir det langt lettere og billigere å vedlikeholde og klargjøre for en ny ferd. Dessuten er det ikke nødvendig å bygge nye trinn for hver ferd.

Med dagens romfartøyer kan vi aldri gjøre oss noe håp om romreiser i stor skala. Hver av de amerikanske romfergene kan for eksempel bare brukes 2-4 ganger årlig. Rundt 9000 mennesker er beskjeftighet med å holde romfergene i drift. Da romfergene ble bygd, sa NASA de skulle foreta rundt 40 ferder i året. Nå vedgår NASA at de i høyden kan foreta 12 årlig.

Skulle fly vært drevet på samme måte, ville luftfarten ikke vært i nærheten av å være den masseindustri den nå er. (Man kan jo tenke seg hva en flytur ville kostet om store deler av et fly - som vinger, haleror og store deler av skroget - måtte bygges på nytt for hver flyvning.) Nå håper mange romingeniører at ettrinnsromfartøyet kan bli romfartens analogi til flyvningens DC-3. Mer enn noe annet fly har det æren av å ha åpnet luftrommet for allmennheten.

DC-3 ble lansert av Douglas Company i USA i 1936. Da selskapets grunnlegger, Donald Douglas, ble spurt om hvor mange han regnet med å selge, svarte han: «Jeg skal være glad om vi selger ti.» Over 14 000 ble bygd. I 1945 var det bare 25 av de kommersielle flyene i USA som ikke var av typen DC-3.

Under en romfergeferd arbeider flere hundre mennesker døgnet rundt ved kontrollsenteret i Houston. Det er nødvendig for å passe alle systemene om bord i romfergen. Ettrinnsromfartøyer må praktisk talt helt greie seg selv. Målet er at de mer skal kunne drives som sivile fly gjør i dag, enn som romfergen.

Ved kontoret til USAs romvåpenprogram - opprinnelig kalt Strategic Defense Initiative Organization (SDIO), senere omdøpt til Ballistic Missile Defense Organization (BMDO) - arbeider man nå med planene for det ettrinnsromfartøyet de tar sikte på å skyte opp første gang i 1995. Flere store amerikanske bedrifter med erfaring i bygging av romfartøyer har vært involvert og levert forslag. Høsten 1991 ble forslaget fra McDonnell Douglas, kalt Delta Clipper, valgt som det SDIO vil arbeide videre med. (I 1976 ble Douglas Company slått sammen med McDonnell Company til nåværende McDonnell Douglas.)

Valget av McDonnell Douglas markerte slutten på programmets fase 1. I fase 2 har man nå bygd en modell i målestokk 1:3 av Delta Clipper, kalt DC-X Delta Clipper. Den er knapt 12 m høy og 4,1 m bred nederst, med en tomvekt på 9,5 tonn, som er 600 kg mindre enn opprinnelig planlagt. Fylt med drivstoff er vekten 18,9 tonn. Av dette er 1500 kg flytende oksygen og 7300 kg flytende oksygen.

DC-X er utstyrt med fire styrbare rakettmotorer av typen RL10, som ble utviklet i 1950-årene og også brukes i Centaur-trinnet som benyttes på toppen av bærerakettene Atlas og Titan. Hver RL10-motor har en maksimal skyvekraft på 60 500 N, som kan reguleres kontinuerlig fra 25 % til 100 % av dette. Motorene kan også svinges opptil 8° i hver retning bort fra normalstillingen for å styre romfartøyet.

Den 3. april 1993 ble DC-X Delta Clipper rullet ut fra McDonnell Douglas' produksjonsanlegg i Huntington Beach, like øst for Los Angeles. Deretter ble det fraktet til White Sands Missile Range i New Mexico for prøvene romfartøyet skal gjennomgå der.

I slutten av mai 1993 foretok man statiske prøveavfyringer av RL10-motorene til DC-X. De ble kjørt på 65 % av maksimal skyvekraft, mens romfartøyet hele tiden stod i ro på bakken. Avfyringene varte i 3,5 sekunder og ble etterfulgt av en avfyring på 8,25 sekunder i begynnelsen av juni. Senere i juni var det planen å øke skyvekraften til 80 % av maksimalt nivå og la avfyringen vare enda lengre.

DC-X Delta Clipper vil ikke kunne skytes opp i verdensrommet. Derimot skal det brukes til en rekke forsøk for å prøve ut systemene i romfartøyet og teknologien man bruker der. Første oppskyting kommer i juli 1993. Da skal det skytes opp til 180 m høyde, fly omtrent 100 m bortover og foreta en myklanding mindre enn 6 m fra planlagt landingspunkt. Hele ferden skal vare i omtrent 2 minutter. Både oppskyting og landing skjer vertikalt. I landingsfasen bremses fartøyet ned av de samme rakettmotorene som skyter det opp.

Dagene etter oppskytingen blir like viktige. Da skal man bevise at man i løpet av tre dager kan gjøre fartøyet klart til en ny oppskyting. Alle systemene om bord må kontrolleres, fartøyets datamaskiner skal si fra om noe er galt, fartøyet skal flyttes fra landingsstedet til oppskytingsplattformen igjen og fylles med drivstoff. Man vil imidlertid ikke foreta en ny oppskyting så fort det er klart. Grunnen er at dataene fra den første må analyseres.

Totalt planlegges tre oppskytinger av DC-X Delta Clipper. Hovedformålet med den første er stort sett å vise at fartøyet kan komme seg opp fra bakken og deretter lande.

På den andre ferden vil fartøyet bli skutt opp til rundt 1500 m, redusere motorytelsen og gjøre forskjellige manøvrer før fartøyet svinges slik at rakettmotorene peker nedover for landing. Den tredje oppskytingen vil gå opp til en høyde av omtrent 4900-5200 m. Her vil motorene blant annet bli slått av og på under ferden for å se at det fungerer greit.

Hver prøveferd vil bli avsluttet med at DC-X lander på fire landingsbein montert nederst på romfartøyet.

Etter at flyvningene med DC-X Delta Clipper er ferdige sensommeren 1993, må det tas en beslutning om man skal starte fase 3. Gjør man det, skal man utvikle en versjon i full målestokk, kalt DC-Y Delta Clipper, og rakettmotorer til den.

DC-Y Delta Clipper blir 38,8 m høy med et lasterom på 4,5 m x 4,5 m x 6 m. Vekten uten drivstoff blir 36,2 tonn (mot rundt 100 tonn for en amerikansk romferge), med drivstoff 450 tonn. Romfartøyet skal ha åtte rakettmotorer og kan ta med en nyttelast på 4,5-9 tonn til jordbane. Akkurat som DC-X Delta Clipper vil også DC-Y-versjonen både skytes opp og lande vertikalt.

Selv om DC-Y Delta Clipper skal brukes til romferder, er det et eksperimentromfartøy og ikke et operativt romfartøy. Likevel skal det demonstrere alle kostnadsmessige og operative aspekter som forventes av et slikt romfartøy.

Et viktig formål med DC-Y er å vise at teknologien man har utviklet og brukt, tilfredsstiller de krav man setter til et romfartøy av denne typen. Prøveprogrammet skal vise at man på rutinemessig basis på kort varsel og med stor sikkerhet kan skyte opp nyttelaster på 9000 kg. Det skal kunne skje selv om en rakettmotor stopper.

Kostnadene per oppskyting skal begrenses til noen millioner dollar, mot noen hundre millioner dollar for romfergene. Det skal man greie blant annet ved en kraftig reduksjon i nødvendig arbeid til vedlikehold og forberedelser mellom hver ferd. Målet er å ha romfartøyet klart til oppskyting bare syv døgn etter forrige ferd, med en arbeidsinnsats på høyst 350 dagsverk.

Tanken om ettrinnsromfartøyer er ikke ny. Alt i 1960-årene gjorde man studier av slike. Den gangen var imidlertid slike romfartøyer umulige å bygge med den teknologien som var tilgjengelig. Siden da har det vært gjort store fremskritt innen materialteknologi, rakettmotorer, elektronikk, styresystemer, osv. Derfor er det nå mulig å bygge slike romfartøyer.

DC-Y Delta Clipper kan flys både ubemannet og bemannet. Hvis mennesker er med, vil det bli installert utskytningsseter. Dermed kan astronautene skyte seg ut i en nødsituasjon.

Dersom forsøkene med Delta Clipper-romfartøyene blir vellykkede, vil det åpne for en helt ny generasjon romfartøyer. Det vil igjen åpne for nye perspektiver innen romvirksomheten. Blant annet blir det billigere og enklere å dra til Månen og Mars, som er de to store målene for bemannet romfart de nærmeste tiårene.

Tekster til illustrasjoner brukt i artikkelen

DC-X Delta Clipper rulles ut fra McDonnell Douglas Aerospaces produksjonsanlegg i Huntington Beach, like øst for Los Angeles. Deretter ble romfartøyet fraktet til White Sands Missile Range i New Mexico for prøvene det skal gjennomgå der. (McDonnell Douglas)

DC-X Delta Clipper på en plattform ved White Sands i New Mexico, der fartøyet forberedes på statiske prøveavfyringer av rakettmotorene.

Omtrent slik vil en oppskyting av Delta Clipper ta seg ut. DC-X vil ikke kunne skytes opp i jordbane, men det vil framtidige versjoner av Delta Clipper, om de blir bygd. (McDonnell Douglas)

 
Forrige artikkel | Neste artikkel | Alle NOR 1993 | Alle Romfart/NOR
 
 
 

Alt stoff på romfart.no/.com/.org er opphavsrettslig beskyttet.
romfart.no/.com/.org eies og drives av Norsk Astronautisk Forening.