Lotnictwo Aviation International 8/2020 short

KOSMOS
Waldemar Zwierzchlejski
W dniach 5 do 8 maja Chiny przeprowadziły
kompleksowe próby
jednocześnie kilku elementów, kluczowych
dla ich przyszłego programu
kosmicznego. Przetestowano w nich
kolejno – rakietę nośną w wersji do
budowy modułowej stacji kosmicznej,
prototyp nowego załogowego statku
kosmicznego, który w zależności od
wielkości sekcji serwisowej obsługiwać
będzie wspomniana stację, bądź
posłuży do lotów w stronę Księżyca,
oraz eksperymentalną nadmuchiwaną
osłonę termiczną, która może znacząco
ułatwić zwożenie na Ziemię ładunków
z orbity okołoziemskiej.
Debiut statku
załogowego
„Made in China”
Wyjazd rakiety na kompleks startowy.
Ciężka rakieta kosmiczna Chang Zheng-5 (Długi
Marsz-5) startowała dotąd trzykrotnie, w różnych
konfiguracjach i ze zmiennym powodzeniem.
W debiucie 3 listopada 2016 r. zastosowano
od razu jej najbardziej skomplikowaną wersję. Rakieta
o numerze seryjnym Y1 składała się z czterech
rakiet pomocniczych (każda z nich była napędzana
dwoma silnikami YF-100), pierwszego stopnia
z dwoma silnikami YF-77, drugiego z parą silników
YF-75D oraz dodatkowego stopnia Yuanzheng-2
z dwoma silnikami wielokrotnego uruchomienia YF-
-50D. Taka wersja, nazywana CZ-5/YZ-2 jest używana
do wynoszenia satelitów bezpośrednio na orbitę
geostacjonarną. Jej moc wystarcza do umieszczania
tam ładunków o masie do 4500 kg. W locie drugim
(2 lipca 2017 r.), rakieta CZ-5 Y2 została zmontowana
bez dodatkowego stopnia YZ-2. Taka konfiguracja
jest wykorzystywana do umieszczania satelitów
o masie do 13000 kg na orbicie przejściowej
do geostacjonarnej o nominalnym pułapie 200-
-46 000…68 000 km i inklinacji 19,5°.
W przypadku ładunku umieszczanego na orbicie
zsynchronizowanej z pozornym ruchem Słońca
(heliosynchronicznej) o pułapie 600…900 km i inklinacji
98°, jego masa może sięgać 15 000 kg. Lot
drugiej CZ-5 przebiegał prawidłowo aż do momentu
T+347 s, kiedy to doszło do awarii turbopompy
jednego z silników YF-77. Rakieta osiągnęła wysokość
170 km i rozpadła się po ponownym wtargnięciu
w atmosferę. Przeprojektowanie silnika,
jego przetestowanie i ponowna certyfikacja zajęły
ponad dwa lata. Powrót do służby CZ-5 Y3 wykonała
27 grudnia 2019 r. Nowo użyta CZ-5B jest
najprostszą wersją rakiety z tej rodziny. Składa się
jedynie z pierwszego stopnia i czterech rakiet pomocniczych.
Wersja taka jest w stanie umieścić na
niskiej orbicie okołoziemskiej o pułapie ok. 200 km
ładunek o masie do 23 000-25 000 kg. Zostanie ona
użyta do wyniesienia trzech modułów planowanej
stacji orbitalnej Tiangong oraz do wynoszenia załogowych
statków kosmicznych nowego pokolenia
do tejże stacji oraz do lotów w kierunku Księżyca.
Mierząca 53,7 m Chang Zheng-5B ma masę startową
ponad 900 t i rozwija ciąg około 1,2 MN. Dla
ochrony jej ładunku została zbudowana dwusegmentowa
osłona aerodynamiczna o średnicy 5,2 m
i długości 20,5 m. Dla rakiet rodziny CZ-5 zbudowany
został w ośrodku kosmicznym Wenchang Satellite
Launch Center na wyspie Hajnan dedykowany
kompleks startowy LP-101.
Statek nowego pokolenia
Pierwsze informacje na temat istnienia projektu nowego
chińskiego statku kosmicznego pojawiły się
w maju 2016 r., przy okazji pierwszego startu rakiety
CZ-7. Rakieta ta wystartowała z kompleksu startowego
LP-201 ośrodka kosmicznego Wenchang
Satellite Launch Center na wyspie Hajnan 25 czerwca
2016 r. Był to dla Chińczyków start przełomowy
– zadebiutowały w nim nie tylko nowy kosmodrom
i nowa, ekologicznie czysta rakieta, ale przetestowano
też szereg technologii, technik i urządzeń dla
potrzeb załogowego programu kosmicznego Państwa
Środka. Podstawowym ładunkiem użytecznym
był zmniejszony do 60% rzeczywistych wymiarów
model technologiczny kabiny przyszłego statku
kosmicznego, przeznaczonego do lotów na i poza
orbitę Ziemi. Miał on wysokość 2,3 m, średnicę 2,6 m
i masę 2600 kg. Wyposażony był jedynie w system
nawigacji, osłonę termiczną, spadochrony oraz
system łączności. Dzień po starcie, wykorzystując
do wyhamowania stopień Yuanzheng-1A (kabina
nie miała dołączonej sekcji serwisowej z silnikiem),
kabina wylądowała w Siziwang Qi w Mongolii Wewnętrznej,
zwyczajowym miejscu lądowań statków
Shenzhou. Lot demonstratora wypadł pomyślnie,
wobec czego można było przystąpić do projektowania
właściwego statku i budowy jego elementów.
Jak już wspomniałem, nowy statek będzie występował
w dwóch wersjach. Lżejsza, o masie startowej
ok. 14 000 kg, będzie używana do lotów do
planowanej stacji orbitalnej Tiangong. Wersja cięższa,
o masie startowej 21 600 kg, posłuży jako statek
do lotów księżycowych. Będzie składać się z dwóch
podstawowych elementów – kabiny i sekcji serwisowej.
Kabina będzie miała kształt ściętego stożka
o wysokości 3,0 m i średnicy 3,3 m. Przeznaczona
będzie dla maksymalnie 6-osobowej załogi, lub
3-osobowej i ładunku o masie do 500 kg. Wyposażona
będzie w androgyniczny węzeł cumowniczy
typu iLIDS (international Low Impact Docking System)
co – przynajmniej teoretycznie – umożliwi jej
połączenie z Międzynarodową Stacją Kosmiczną
bądź planowaną okołoksiężycową LOP-G (Lunar
Orbital Platform-Gateway). W kapsule zastoso-
36
Lotnictwo Aviation International SIERPIEŃ 2020