Japanski leteći zmaj - H II A

[Rade]

Na kraju Drugog svetskog rata Japan je bio poluuništena i okupirana zemlja. Vremenom toliko se izdigao da se govori o japanskom ekonomskom čudu kao kategoriji 20. veka. Tokom samog rata Japan je radio na raketnom naoružanju zasnovanom većinom na nemačkim iskustvima ali ni blizu toliko opsežno kao Nemci. Verovatno najpoznatija japanska raketa iz rata je samoubilački raketni avion nazvan Oka (trešnjin cvet). Posle vojne Japanu je naravno trebalo nekoliko decenija da se oporavi i čim je stao na noge počeo je da ulaže u kosmička istraživanja. Ipak nije se smelo ulagati u vojne strateške projektile koji su skoro svuda (izuzev ESA-e) bili motorni pokretač razvoja i civilnih lansera. Oslonjeni sami na sebe i na svoje izvore finansiranja, Japanci su doneli jednu strateški dubokosežno ispravnu odluku. Procenili su sve američke rakete i savršeno zaključili da je najbolji američki sistem Delta,  pa su praktički za njega uzeli neku vrstu licence. Drugi stupanj su ipak razvili sami.

Tako je nastala trostepena raketa N-1 i u periodu od 1975-1982. godine ona je 6 puta uspešno izašla na orbitu od 7 pokušaja. Sa njom su lansirani sateliti u GTO i MEO, uglavon tehnološkog tipa, odnosno za usavršavanje tehnike satelita i par satelita za istraživanje jonosfere. Nosivost na GSO je bila 130 kg. Njena usavršena verzija N-2 je u periodu od 1981- 1987. letela na orbitu u svih 8 pokušaja. U odnosu na N-1, razlikovala se po tome što je imala 6+3 umesto 3 donja potisna bustera, opciono i dvostepenu konfiguraciju (letela samo jednom), kao i po promeni motora 2-gog stupnja koji je bio Aerojet-ov a ne Mitsubishi-jev LE-3. Sa njome su u GTO (samo jedan u SSO) lansirani sateliti raznih namena od tehnoloških preko komunikacionih do osmatračkih, pre svega u sferi maritimne opservacije. Nosivost na GSO je bila 350 kg.  H-1 je bila poslednja u ovoj seriji raketa. Od prethodnika se razlikovala po motoru drugog stupnja LE-5 Mitsubishi-ja i po trećem stupnju Nissan-a koji je zamenio Star-37 motor. Dvostepena varijanta je letela samo dvaput. Sa H-1 su u BLEO, LLEO, SSO i najviše u GTO lansirani sateliti raznih tipova: tehnološki, komunikacioni, maritimni, za osmatranje površine raznim senzorima etc. Nosivost je bila 550 kg za GSO. Sve ove rakete se vode u grupi Delta raketa odnosno derivata Tor rakete.

Tada Japan prekida sa ovom serijom i počinje sa proizvodnjom sopstvene rakete koja je dobila oznaku H-2. U nju je uloženo celokupno dotašnje iskustvo kao i sve moguće nove tehnologije u projektovanju i izradi koje su se mogle zamisliti a bile su dostupne Japancima. Raketa je u periodu od 1994-1999 imala 5 uspešnih od 7 pokušaja. Na uzletanju se podizala silom velikih donjih potisnih bustera. Raketa je inače bila dvostepena sa LE-7 motorom na prvom stupnju i LE-5 na drugom koji je leteo još na H-1. Osim velikih teških donjih potisnih bustera korišćeni su i mali laki donji potisni busteri firme Castor. Raketa je stekla reputaciju suviše skupe,nepouzdane i složene.

U razvoj motora prvog i drugog stepena uloženo je mnogo napora. Pre svega treba reći da je motor prvog stepena LE-7 projektovan na bazi zatvorenog ciklusa rada. Sve u svemu japanci su napravili motor koji jedan od najboljih u svetu i stali po savršenstvu konstrukcije rame uz rame sa najboljim motorima iz Amerike (Šatl , Atlas) odnosno evrope (Rusi (uvek podrazumevam i Ukrajince)) i ESA). Mana mu je što je užasno skup jer je u fazi razvoja na njega potrošena ogromna svota novca koji se sporo amortizuje jer nema tako mnogo lansiranja. Sa druge strane ima indicija i da je previše složen u opsluživanju. Rusi su svoja ulaganja tehnologiju legendarnog (a neuspešnog!) NK-33 amortizovali koristeći princip rada  na Protonu, Zenitu i Atlasu 5 a po najnovijim vestima ima još stranih kupaca čak i za preostale stare motore NK-33, dok su Amerikanci odavno amortizovali Šatla. ESA je sa ovim tipom motora je najmlađi korisnik. Mlaznik prvog stepena je pokretljiv radi upravljanja skretanjem i nagibom dok se rotacija ili valjanje kontroliše posebnim motorima koji koriste mešavinu gasova iz pretkomore uz dodatak vodonika. Na osmom letu je ispitan motor sa nešto produženim mlaznikom i malo boljim performansama.   

Motor drugog stupnja ove japanske rakete je takođe jedan divan primer raketnih motora. Dok prvi stupanj koristi klasičan zatvoren ciklus (sa faznim sagorevanjem) motor drugog stupnja koristi zatvoren ciklus ekspanzinog tipa. U ovom motoru sredstvo za hlađenje (gorivo), opstrujava lavalov mlaznik motora (radu hlađenja mlaznika) i tako se zagreva i ekspandira pokrećući turbinski sistem. Takav princip je moguć samo kod slabijih motora zbog nedovoljne energije na turbini. Zbog toga su na najnovijoj verziji motora izveli veće snabdevanje turbine ali uz iscurivanje viška fluida sa turbine. Takav ciklus nazvan je cureći ekspanzioni ciklus. On zapravo više nije zatvoren ciklus ali je napravljen kompromis čime je dobijena veća sila potiska uz nešto manju efikasnost. Ovakav motor je jedinstven u svetu za sada. Upravljanje drugim stepenom se ostvaruje kao kod prvog pokretnim mlaznikom i pomoćnim mlaznicama za kontrolu rotacije. Pomoćni motori se koriste i u pasivnoj fazi leta za upravljanje po svim osama. Kao jednokomponentno (monopropellant) gorivo koriste hidrazin.

Buster faza za novu raketu je kod japanca dovedena do punog razvoja. Veliki donji busteri sastavljeni iz segmenata sa H-2 su potpuno odbačeni i uz saradnju sa amerikancima razvijeni su potpuno drugačiji po formi mnogo kompaktniji, monolitni i daleko pouzdaniji veliki donji potisni busteri. Busteri imaju pokretljive mlaznice radi upravljanja. Takođe su razvijeni novi mali donji potisni busteri (Castor) koji mogu da se koriste u solo ili duo kačenju na obe strane, takođe američke firme Thiokol. Upravljanje raketom ostvaruje inercijalni sistem nanizanog tipa (stap-down).

Označavanje japanskih raketa daje informacije o njihovoj konfiguraciji. Raketa ima broj sa četiri cifre u oznaci. Poslednja cifra (vrednosti su 0, 2 ili 4) označava koliko ima malih donjih potisnih bustera ili sub-bustera kako ih neki zovu. Oznaka za njih je SSB (Strap-on Solid Booster mada neki navode Strap-on Sub Booster). Ukoliko nema tih bustera oznaka rakete može da bude trocifrena (kod nekih izvora) jer se nula na kraju podrazumeva. Predzadnja ili treća cifra označava koliko ima velikih donjih potisnih bustera koje se označavaju kao SRB (Solid Rocket Booster) i uzima vrednosti 2 ili 4. Druga cifra je poseban slučaj odnosno ona je do sada a i u neposrednoj budućnosti isključivo vrednosti 0. Ona predstavlja broj velikih bočnih potisnih bustera na tečno gorivo koji su razvijeni ali do sada nikad nisu korišćeni. Ovi busteri (onaka LRB-Liquid Rocket Booster) imaju dva LA-7 motora kakvih prvi stepen ima jedan. Najača varijanta 2220 ima dva takva velika bočna bustera i još dva donja velika potisna bustera na čvrsto gorivo. Postoji i varijanta sa jednim velikim bočnim potisnim busterom. Da li će te varijante sa velikim bočnim potisnim busterima leteti videćemo ali nešto drugo je sigurno. Japanci su krenuli jednom paralelnom ali logičnom stazom u razvoju.

Rešili su da razvoj LRB bočnih bustera sa dva motora LA-7 iskoriste za projekat rakete H-2B  kojoj je prvi stupanj zapravo sa dva a ne sa jednim motorom (ali sa dužim mlaznicama za razliku od LRB). To sa sobom podrazumeva i značajno veću i jaču konstrukciju prvog stepena i više goriva. Drugi stupanj će u prvoj varijanti biti isti kao do sada a u predviđenoj kasnijoj varijanti takođe sa telom većeg prečnika, više goriva i možda i dva motora LA-5B. Ova raketa nosi oznaku 304 ili 3040 gde je prvi broj oznaka novog osnovnog tela. Uzleće na četiri velika bustera i imaće veliku važnost u istraživanjima kosmosa jer su je Japanci razvili sa prvenstvenom namenom da se njom lansiraju HTV odnosno veliki transportni moduli za snabdevanje ISS, u suštini iste namene kao i ESA-in ŽIL VERN. HTV će imati nosivost od 6 tona i prvo lansiranje će se dogoditi možda sledeće godine ali svakako uskoro. To bi napokon poboljšalo stanje ISS-e i omogućilo korišćenje više Sojuza za ljudske letove a smanjilo potrebe za Progresima i dalo više vremena i prostora za sistem Kliper - Parom. Japansko-Evropska podrška bi osim dizanja funkcije ISS-e na viši radni nivo dala Rusima i na vremenu za modernizovanje Sedmica koje je neminovno ali i za Angaru. O američkoj potrebi za vremenom da ne pričam, oni su u najgoroj stisci jer ne žele da prihvate najtežu Deltu 4 i najtežu verziju Atlasa 5 kao dugoročno rešenje već teže nečem jačem. Velikom japanskom raketom biće moguće slati i nove velike module za dograđivanje ISS. Ono što je zanimljivo da su u oznaci nove rakete zadržali nulu na drugom mestu što indicira mogućnost da se kasnije ta nova verzija pojavi sa moćnim bočnim potisnim busterima (LRB). Ukupna konfiguracija jedne takve rakete bi bila vrlo verovatno najsnažniji lanser na svetu. Prva cifra u broju označava generaciju glavnog tela rakete (core). Cifra 2 je vezana za H-2A a cifra 3 za H-2B rakete kao drugu i treću evoluciju H-2. Sve ove rakete lansirane su sa kosmodroma Tanegashima na otoku na samom jugu Japana. koji se nalazi na 30023' severne širine.   

Inače rakete H-2 i H-2A su lansirale razne satelite na razne orbite. Mnogo satelita je tzv. tehnološkog tipa (možda najzanimljiviji su KIKU8 i DRTS komunikacioni i USERS sa povratnim modulom koji je ispitivao mikorogravitaciju) jer Japan istražuje razne nove svemirske tehnologije. Međutim njime su lansirani razni osmatrački sateliti IGS, ADEOS serije, TRMM, ALOS, LRE geodetski, multifunkcionalni HIMAWARI 6,7. Interesantan je satelit SFU1 koji se bavio mikrogravitacijom i infracrvenim posmatranjem neba jer je posle završetka misije njegov predviđeni deo vraćen Šatlom na Zemlju. Za nas je svakako najinteresantniji satelit za istraživanje Meseca SELENE (Kaguya). Sve verzije H-2 su do sada imale 17 uspešnih od 20 lansiranja. Cena lansiranja je možda i nešto veća nego kod drugih, ali to nije za njih bitno jer su poprilično samosvojni i ne zavise od komercijale. Srećno Hiriyu (Leteći Zmaj).   

Uprošlom broju Astronomije u priči o kineskim raketama je stojala moja procena da varijanta CZ-3C najverovatnije neće nikad poleteti. Demanti je došao na najlepši način uspešnim lansiranjem.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Autor teksta
dipl. ing. Kojadinovic Tomislav Branislav

[Bane]

Projekat H-2 je veliki neuspeh japanske industrije, bar po njihovim merilima.

Ceo projekat je bio previše megalomanski za zemlju koja nema aposlutno nikakvu tradiciju kad su u pitanju raketni sistemi za let u svemir. Toliko je državnih para bačeno na ovaj projekat pre nego što je izvršeno prvo lansiranje, da su bili pritisci sa svih strana na japansku Vladu da okonča ovaj projekat. Vlada je krajem 90-ih (čini mi se) formirala konzorcijum firmi iz raznih grana industrije kako bi skinula sa sebe određeni deo finansija. Međutim, ništa nije pomoglo. Odliv novca se samo povećao, a od obećane svetle budućnosti da "H-2 bude glavni teretnjak za svemir" nije ostalo gotovo ništa (naročito posle završene konsolidacije planova oko ISS-a). Mnogi su nazivali H-2 najvećom sramotom Japana. Otkazi na raketi su bili toliko česti, da su se na prste jedne ruke moglo nabrojati uspešne simulacije (!) lansiranja. Od sedam pravih lansiranja, poslednja dva su bila katastrofalna, te je još jedno predviđeno lansiranje otkazano.

Tad je i odlučeno da se krene u razvoj H-2A rakete. Isti industrijski konzorcijum pod patronatom japanske Vlade je počeo rad na projektu, sve dok troškovi ponovo nisu krenuli da rastu u nebesa. Posle tragikomične situacije sa H-2, japanska Vlada je odlučila da negde mora stvar da preseče i donela je solomonsko rešenje. Cela priča je kulminirala tokom 2002. godina, kad je Vlada uspela da uvuče (neki kažu čak i ucenila) u celu priču Micubišijev ogranak za tešku industriju, ponudivši mu praktično privatizaciju celog projekta bez ikakve nadoknade. Micubiši je potpisao ugovor početkom 2003. godine i na sebe preuzeo brojne obaveze, a ugovor ga je obavezivao da projekat razvija do 2010. godine.

Međutim, krah lansiranja krajem 2003. godine, kad je izgubljena izuzetno vredna oprema japanske vojske, je bio neviđen udarac za H-2A i definitivan kraj nadanjima da će nešto biti od ovog projekta. Micubiši je odmah želeo van celog posla, ali ga je Vlada primorala da ostane na projektu, a specijalan komitet sa predsednikom JAXA-e (japanska NASA) Šiučiro Jamanučijem je određen da vidi šta je krenulo naopako. Po nekim vestima, ispostavilo se da je Micubiši u želji da smanji troškove, vršio veoma nepouzdane prepravke, koje su na kraju dovele do problema i katastrofe. Jamanuči se našao u situaciji da mora da presudi Micubišiju, a samim tim i da ubije projekat H-2A, iako je bio duboko svestan njegovog značaja za Japan. Suočen sa velikim pritiscima iz Micubišija i japanske Vlade, Jamanuči podnosi neopozivu ostavku na čelo JAXA-e krajem 2004. godine. Avgusta ove godine Jamanuči je umro usled srčanih problema u 75-oj godini života.

Projekat H-2A je bio na ledu gotovo godinu dana, pre nego što je uz malu pompu ponovo izvršeno lansiranje. Od tada su sva lansiranja bila uspešna, mada ih je bilo relativno malo. Nažalost, trka za svemirskog tegljača je definitivno izgubljena kad je u pitanju H-2A. Po poslednjim neporoverenim informacijama, Micubiši pregovara sa američkim partnerom o kreiranju nove višenamenske rakete, što dovodi do pretpostavke da će 2010. godine prestati dalji razvoj na H-2A.

[Bane]

Rusi su svoja ulaganja tehnologiju legendarnog (a neuspešnog!) NK-33 amortizovali koristeći princip rada  na Protonu, Zenitu i Atlasu 5 a po najnovijim vestima ima još stranih kupaca čak i za preostale stare motore NK-33, dok su Amerikanci odavno amortizovali Šatla.

Autorova tvrdnja da je NK-33 neuspešan je sve samo ne istinita. Po kom kriterijumu je ovo bio neuspešan raketni motor? Rusi svoju raketnu tehnologiju nisu izvozili 60-ih, 70-ih i 80-ih, te nije ni mogao da ostvari komercijalni uspeh. Ovi motori su pravljeni za sovjetsku raketu za Mesec N-1, ali pošto je ceo projekat propao oni su igrom sudbine ostali skladišteni. Da su ti motori čamili, to jeste tačno, ali da rade, o čoveče, itekakao rade I dan-danas imaju najviši odnos sile potiska prema težini od svih motora u upotrebi!

[Koja]

NK-33 je neuspeshan samo zato shto jednostavno za sada nigde nije primenjen uspeshno vec kao shto reche chami za sada. Nekoliko projekata raketa (medju njima i americhki) se oslanjaju na mogucnost korishcenja ovog motora.
U razvojnom smislu i nije tako neuspeshan jer su iz njega izasli motori RD-171 za Zenit sa 4 mlaznika (NK-33 ima jedan) a iz njega opet RD-180 sa dva mlaznika. Oba motora su trenutni hit u raketnoj tehnici jedan na Zenitima a drugi na americhkim Atlasima5. Ovi drugi pokazuju da su bar neki  amerikanci resili da batale samomuchenje kad vec rusi to bolje rade i da polako prelaze na ruske motore zatvorenog ciklusa jer odneo vrag shalu rujke su negde 25 do 40 godina ispred.
Sam NK-33 je u nekim elemntima jos uvek motor koji  je "postavio domaci zadatak svima ostalima".
Bilo bi fenomenalno da ga vidimo u upotrebi. na tome se inace radi da bi se savremeni sistemi regulacije i sezora upotrebilina njemujer on je o chuda sa kraj sedme i pocetka osme decenije proslog veka.
RD-171 na Zenitima njegov veci mladji brat je za sada najajci raketni motor na tecno punjenje ikada.
jedini jaci motor je buster spejs shatla koji je na cvrsto gorivo i koji je krajnje problematican i u sustini zastareo (a evo vidi im se i kraj, na zalost). A likovali sukad je Buran propao. E pa na tudjoj nesreci se ne gradi sreca. Sad uskoro necemo da imamo nikakav shatl.

Za Japance cemo videti imaju dosta para na koju god soluciju da se odluce verovatno ce je isterati do kraja. A bilo bi veoma korisno da ljudka rasa ima i japnske rakete u ergeli. Prava je shteta shto se ne okrenu rusima u pogledu motora. Rujke su napravile cudo sa kineskim CZ-2F a ko zna sta bi sklepali sa japancima i njihovim fondovima i tehmologijom.

Drago mije shto branish NK-33. Ono je clanak za casopis astronomiju pa sam eto pokazao si upotrebio neodgovarajucu rec propao a zbog vrlo ogranicene velicine clanka nisam to podrobnije  analizirao. Mea culpa.
Ziveo NK-33.(poleteo opet da bog da)

[Bane]

NK-33 je neuspeshan samo zato shto jednostavno za sada nigde nije primenjen uspeshno vec kao shto reche chami za sada.

Iz ovog ugla se slažem u potpunosti.

U razvojnom smislu i nije tako neuspeshan jer su iz njega izasli motori RD-171 za Zenit sa 4 mlaznika (NK-33 ima jedan) a iz njega opet RD-180 sa dva mlaznika.

Ne znam zašto u isti koš stavljaš NK-33 sa RD-170 i njegovim derivatima. Osim slične tehnologije rada, oni nemaju nikakve veze. NK-33 je projektovao Kuznjecovljev OKB-276, a po nalogu Koroljevljovog OKB-1. Koroljev je do tada uglavnom sarađivao sa Gluškovim OKB-456. Znaš i sam da su se Koroljev i Gluško stalno svađali i da je razlaz bio neminovan (pored činjenice da je svojevremeno Gluško potkazao Koroljeva i samim tim ga poslao u Gulag). Neke priče kažu da je Koroljev dao Kuznjecovu posao oko motora samo pod uslovom da nikad nikom ne otkrije tehnologiju.

Posle Koroljeve smrti, OKB-1 je neuspešno nasledio njegova desna ruka Vasilij Mišin, koga je Brežnjev smenio gašanjem N-1 programa. Tad se dešava i najveća sramota, pošto se Gluško dovodi na čelo OKB-1, kojem je ranije poturao klipove kad god je stigao. Priča dalje kaže da je Gluško tek tad video neke planove i nacrte koje je Kuznjecov razvijao, ali su bili toliko šturi da ih je bilo nemoguće rekonstruisati. Sam Kuznjecov je odbijao bilo kakvu saradnju sa Gluškom. Gluško tad samoinicijativno pokreće razvoj RD-170 motora praktično od "nule".

Iako je Gluško kao čovek dosta kontraverzna figura, kao inžinjer i vođa tima je bio nešto najbolje što su Sovjeti imali (po mom mišljenju odmah posle Koroljeva).

[Koja]

Nk-33,i RD-171 i RD-180
su svi motori zatvorenog ciklusa (kao doduse i motori sa protona) i u tom smislu spadaju u retke zverke u motorskim konsttrukcijama (ako uzmemo svekoliki razvoj motora) To je prvo sto ih vezuje.
Drugo za razliku od motora te grupe na zapadu njihove pretkomore su zasicene oksidatorom a ne gorivom i to ih opet nekako vezuje. Radni pritisci su bitno razlichiti ali su ne previse razliciti.
Dakle ono sto je za njih karakteristicno i soto ih cini najboljim na svetu je poteklosa NK-33.
izgleda da su ti crtezi ipak imali neke informacije.
A da se oseca neki pad oseca se jer ni RD-180 ni RD 171 nisu udvostrucene i ucetvorostrucene snage mada razlika i nije bas toliko velika (ali ima nekih drugih konstruktivnih razlika)
mada to moze biti i vezano za distrubacije u napojnim kanalima, oscilatorni odziv na lokalnim otporima ili
na poremecaj u preraspodeli snage na turbinskim vratilima.
Kako rece jedan moj lekar koji je bio u Rusiji i bavio se ikosmickom medicinom mi ne znamo sta sve rusi rade ali ONI znaju.
Stoji cinjenica da NK-33 ima nekih osobina po kojima je (relativno nisu iste kategorije po sili) i dalje najbolji otor na svetu. Sredjivali su ga za Aurora projekat i nadam se da su gga dobro digitalizovali i "nasenzorizali"
pa ce i ovakav kavo je cudoviste da bude kako ono klinci kazu kad vide dobru "vau"
Jedva cekam da ga vidim na delu ali u svemirskoj tehnologije se stvari ne odvijaju onoliko brzo koliko ljudi zele. Izgleda da cemo morati da popricekamo. Shteta shto je Aurora krajnje neizvesna ona bi verovatno bila najbrzi kandidat za NK-33 motore.
I ipak mozda sam problem pretkomore koji je srce sitvog procesa nije bas licno resio niko od poznatih likova koje spominjemo. Mozda je to neko cije ime ne znamo iz biroa. u tomslucaju Glushko je imao odakle da podje. Jer pretkomaora je srce priche ovo ostalo manje vishe tu su rujke standardno dobr ali pretkomora je chudo. Znas ono kad su se ameriupoznavali sa tom tehnikom pa u pocetku nisu znali dali ih Rusi lazu kao pse ili su pijani. Eh mi sloveni "niza rasa" chudo jedno.

[Bane]

Jer pretkomaora je srce priche ovo ostalo manje vishe tu su rujke standardno dobr ali pretkomora je chudo. Znas ono kad su se ameriupoznavali sa tom tehnikom pa u pocetku nisu znali dali ih Rusi lazu kao pse ili su pijani.

Amerima je pretkomora bila i najveći problem kad su oni testirali motore zatvorenog ciklusa, jer nisu mogli da reše problem nepostojanja dovoljno jakog čelika koji može da izdrži tako burne reakcije. Sovjete je poterala sreća da je Kuznjecov izuzetno brzo rešio problem jer je iskoristio rešenje sa totalno drugog problema.

Eh mi sloveni "niza rasa" chudo jedno.

Nemoj tako... Hitler je pred svoj kraj rekao da proglašava Slovene superiornom rasom i da ih "ostavlja" da vladaju