SLS Qualification Booster Test

11 марта на тестовой площадке Orbital ATK было произведено двухминутное огневое испытание твердотопливного ускорителя для ракеты-носителя Space Launch System.

Это первое из двух огневых испытаний, необходимых для квалификации ускорителя на соответствие стандартам пилотируемой космонавтики. Видео и подробности — ниже.


На самом деле, это далеко не первое испытание данного типа ускорителей. У SRB длинная история.

Следует напомнить, что SRB производства Thiokol/ATK использовались в течение всей программы Space Shuttle, но в четырехсегментном варианте и в качестве условно-многоразового.

Идея использовать SRB, состоящий из пяти сегментов (вместо «стандартного» четырехсегментного) оформилась еще в начале 2000-х. Это улучшение позволило бы системе Space Shuttle доставлять дополнительные 9 тонн груза на орбиту МКС и исключало необходимость в некоторых опасных аварийных режимах. Новый бустер требовал лишь минимальной переделки существующей стартовой инфраструктуры.



Катастрофа челнока Columbia в январе 2003 похоронила этот проект. И хотя в октябре 2003 года были проведены успешные огневые испытания инженерного прототипа ETM-03, к моменту закрытия программы Space Shuttle в 2011-м, челноки новых бустеров так и не получили.

Вопрос «чем заменить шаттлы в пилотируемой космонавтике?» возник задолго до закрытия программы. Ответом должна была стать программа «Созвездие», максимально использующая «наследие шаттлов». В том числе — и его модифицированные твердотопливные ускорители.



Планировалось, что пилотируемый Ares I будет использовать в качестве первой ступени один SRB и выводить на орбиту новый корабль Орион.

На тяжелом грузовом Ares V в качестве боковых ускорителей планировалось использовать два SRB еще большей мощности — 5.5-сегментных. И в том, и в другом случае SRB предполагалось спускать на парашютах в океан и «перерабатывать» по шаттловской схеме.

Испытания пятисегментного бустера по программе «Созвездие» проводились трижды: DM-1 в сентябре 2009, DM-2 в августе 2010 и DM-3 в сентябре 2011.

Уже в октябре 2009 года был произведен испытательный пуск Ares I—X.



Ракета состояла из четырёхсегментного SRB, макета пятого сегмента и массогабаритного макета второй ступени. В ходе испытаний 1-я ступень догнала макет 2-й ступени и протаранила его. Макет спускаемого аппарата корабля «Орион» упал в море вместе с верхней ступенью.

Вполне возможно, что за два года, при надлежащем финансировании, ракету и корабль довели бы до ума. Тогда к моменту последнего полета «Атлантис» в 2011-м NASA имело бы новый пилотируемый комплекс.

К сожалению, в 2010-м году с подачи президента Обамы комиссия Сената сочла программу «Constellation» чрезмерно дорогой и ее закрыли. В качестве компромиссного решения было предложено вместо двух специализированных ракет (пилотируемой среднего класса и сверхтяжелой грузовой) разработать одну, универсальную.

Так появилась Space Launch System. В черне она представляла собой пилотируемый вариант Ares V с более чем вдвое урезанной полезной нагрузкой и центральным блоком на четырех RS-25D (б/у со Space Shuttle) вместо шести RS-68 от Delta IV.



В отличие от Space Shuttle, в данном случае случае спасением бустеров заниматься не планируют, так что они будут строго одноразовыми, впрочем как и вся остальная ракета.

Несколько сомнительным выглядит решение использовать на новой одноразовой ракете многоразовые (и потому более дорогие в производстве) RS-25. Разумеется, RS-25 уже сертифицированы под пилотируемые полеты, в отличие от RS-68. Опять же, на руку играет заметно более высокий ISP. Кроме того, после закрытия Space Shuttle образовался некоторый запас RS-25. Порядка дюжины, если не больше, и все они в отличном состоянии.

Что касается самого SRB, то его судьба в составе SLS может оказаться совсем не долгой.



Если посмотреть на roadmap по программе SLS, то можно увидеть, что для модификации Block II (если до нее, конечно, дойдет дело) есть целых три альтернативных варианта боковых ускорителей:

1. Pratt & Whitney Rocketdyne совместно с Dynetics, с жидкостным бустером «Pyrios», состоящим из двух обновленных сатурновских F-1B (8.0 MN на двигатель)
2. Aerojet совместно с Teledyne Brown разрабатывают жидкостный бустер на базе восьми AJ-26-500(2.2 MN на двигатель) — новой, форсированной версии классических NK-33. В 2013-м году получили контракт от NASA на прототип за $23кк. Впрочем, после аварии Антареса (тот же двигатель) дальнейшее развитие бустера на базе именно AJ-26-500 выглядит несколько сомнительным.
3. твердотопливный композитный четырехсегментный «Dark Knight» от самой АТК с тягой 20 MN. Для сравнения, испытанная 11 марта версия развивает «всего» 16 MN.
   

Ждать осталось не долго, конкурс «на лучший бустер» планируется провести уже в 2015-м. Впрочем, пуски BlockI в любом случае будут производиться на пятисегментном SRB.

В качестве бонуса для наиболее терпеливых — полная (часовая) версия видео из заголовка.