Elon Musk se rozpovídal o nových roštových kormidlech

AKTUALIZACE: Elon po misi Iridium-2 poskytl další doplňující informace o nových kormidlech. Najdete je shrnuty v samostatném článku.

Před pár dny se objevila nepotvrzená informace od bývalého zaměstnance SpaceX, že během dnešní mise Iridium-2 dojde k premiéře vylepšených roštových kormidel. Včera v noci SpaceX zveřejnilo první oficiální fotku rakety na rampě, na které bylo vidět, že kormidla opravdu jsou odlišná. Elon Musk se o nich následně na Twitteru rozpovídal a objasnil tak, čím se kormidla liší a jaké mají výhody oproti staršímu typu.

Roštová kormidla se nacházejí na mezistupni rakety Falcon a slouží ke směrování prvního stupně při návratu atmosférou. Poprvé byla použita na experimentální raketě F9R a následně při ostré misi CRS-5 v lednu 2015. Nejedná se však o vynález SpaceX. Podobný typ kormidel se používá už dlouhá léta na lodích Sojuz nebo třeba na nedávno propírané bomby MOAB.

Kormidla potřebují ke správnému fungování proudící vzduch, takže jsou užitečná pouze při pozdějších fázích návratu prvního stupně, když se už nachází v atmosféře. Mimo atmosféru se stupeň směruje pomocí trysek na stlačený dusík. Zajímavostí pak je, že kormidla přestávají fungovat při transonických rychlostech, tedy v situaci, kdy stupeň zpomaluje z nadzvukové rychlosti do rychlosti podzvukové. Jedná se však o relativně krátkodobou záležitost, takže to nepředstavuje velký problém.

Starý typ kormidel plnil svůj účel dobře, ale jeho hlavní nevýhodou byl použitý materiál. Kormidla byla vyrobena z hliníku, takže byla lehká, ale daní za ušetřené gramy byla nízká tepelná odolnost. Aby se tedy kormidla při náročnějších misích (např. SES-10 nebo BulgariaSat-1) během návratu atmosférou neroztavila, musela být natřena speciální ablativní barvou, která při zahřátí hořela, čímž chránila kormidlo samotné. Bylo to jednoduché a funkční řešení, jenže bylo nepraktické z hlediska znovupoužitelnosti. Nátěr vydrží v podstatě jen na jednu misi a následně by musel být znovu aplikován. Není jasné, jestli k tomu však vůbec někdy došlo. Osobně si myslím, že SpaceX při znovupoužití prvního stupně spíše volilo cestu výměny kormidel za nové kusy podobně jako u přistávacích nohou, které jsou také natřeny ablativním materiálem.

Detail hořícího roštového kormidla během mise SES-10:

V dlouhodobějším horizontu by však nutnost výměny kormidel (nebo  jejich inspekce, oprava případného poškození a opětovné natření) představovala zbytečnou ztrátu času a měla by za následek prodloužení doby nutné pro přípravu zachráněného stupně na další let. To je oblast, ve které SpaceX usiluje o co nejrychlejší obrat, takže v současnosti provádí úpravy na raketě a optimalizuje její výrobu a související proces renovace, aby raketa po přistání vyžadovala co nejméně pracovních sil vynaložených na její přípravu na další start.

Nová kormidla jsou proto vyrobena z titanu, který je sice těžší, ale má mnohem vyšší tepelnou odolnost, což má za následek to, že kormidla není potřeba natírat zmiňovanou ablativní barvou, jelikož jsou schopná přečkat vysoké teploty návratu sama o sobě. To potvrdil Elon Musk na Twitteru, když řekl:

[Iridium-2] poletí s většími a značně vylepšenými hypersonickými roštovými kormidly. Tvoří je jeden odlitý kus titanu. Dokážou přečkat návrat bez tepelné ochrany. Jsou o něco těžší než ta stará, ale umožňují lepší ovladatelnost, což je důležité pro Falcon Heavy a zároveň to usnadňuje přistání Falconu 9 v silném větru.

V dalším tweetu Elon odpověděl na otázku, zda nová kormidla umožní delší plachtění atmosférou v zájmu snížení rychlosti:

Ano, ale pro rakety to nehraje velkou roli.

Známý youtuber Scott Manley se jej následně zeptal, zda kormidla budou potřebovat více hydraulické kapaliny. Byla to dobrá otázka, neboť nedostatek hydraulické kapaliny zapříčinil selhání úplně prvního pokusu o přistání na ASDS při misi CRS-5. Elon Musk mu odpověděl:

Bude jí potřeba více, ale hydraulický systém je uzavřený, takže nedochází k jejímu úbytku. Dříve jsme měli (ubohý) otevřený systém, ale vylepšili jsme jej někdy před dvěma lety. [Nová kormidla] vyžadují více energie, ale té má raketa dost.

Toto je nová informace, neboť veřejnost doposud věděla jen o tom, že během mise CRS-5 kormidla používala otevřený hydraulický systém a při dalším pokusu o přistání už raketa disponovala větší zásobou hydraulické kapaliny. To, že už před dvěma lety došlo k přechodu na uzavřený systém, nikdo nevěděl.

Nepodařené přistání během mise CRS-5 zapříčiněné nedostatkem hydraulické kapaliny v roštových kormidlech:

Jestli chcete vidět nová kormidla v akci, nezapomeňte sledovat start mise Iridium-2, který je plánován na neděli 25. 6. ve 22:25 SELČ. Pokud na něj nechcete zapomenout, můžete se přidat k události na Facebooku. Více informací a zajímavostí o misi najdete na jejím průběžně aktualizovaném profilu.

Líbí se vám takovéto články? Chodíte na ElonX rádi a chtěli byste, aby web zůstal bez reklam a autor mohl nadále vydávat kvalitní obsah? Vyjádřete svou podporu a spokojenost pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už web podpořili. Děkuji za přízeň!