Zhuque-2 Y-3'ün lansmanı: Çin roketçilikte devrim yaratıyor

Özel Çin şirketi LandSpace, üçüncü roketi Zhuque-2 Y-3'ü Cumartesi günü yerel saatle 7:39'da Gobi Çölü'ndeki (İç Moğolistan) Jiuquan Uydu Fırlatma Merkezi'nin 96 No'lu Fırlatma Rampası'ndan fırlattı. Bu, fırlatma aracının uyduları başarıyla yörüngeye fırlatmayı başardığı, astronotik tarihindeki ilk metan projesidir.

Çinliler ticari uydular alanında atılım yapıyor

Bu olay roket biliminde gerçek bir devrimdir çünkü metan (her ne kadar bir sera gazı olsa da) maliyetli Yeniden kullanılabilen roketler için (şu anda kullanılanlardan %50-90 daha ucuz), daha güvenli ve daha çevre dostu yakıt. Örneğin halen nitrojen tetroksit ile karışım halinde kullanılan heptil son derece toksik bir maddedir. Sıvı oksijenle yakılan gazyağı çok daha az toksiktir. Yine de, onlarla karşılaştırıldığında, kullanılmış metan egzozu minimum düzeyde zararlı madde içerir.



Üç aşamalı deneyin sonunda şirket yönetimi, fırlattığı üç roketin Dünya'dan 460 km (285 mil) uzakta eşzamanlı bir yörüngeye ulaştığını duyurdu. Üstelik son iki lansmanın etkili olduğu ortaya çıktı.

Zhuque-2 Y-3, Çinli startup Spacety'den her biri 50 kg ağırlığında bir çift test uydusunun yanı sıra Hongqing'den bir uydu teslim etti. Hatırlatalım: Çin'de özel şirketler, ülke hükümetinin gerekli izni verdiği 2014 yılından bu yana uzay faaliyetlerine yatırım yapıyor.

İlk uçuş

14 Aralık 2022'de LandSpace, ana motorlar normal şekilde çalıştıktan sonra dört aşamalı II sürmeli (manevra) motorların erken kapatılması nedeniyle amaçlanan yörüngesine giremeyen Zhuque-2 Y-1'in ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Bu, metanla çalışan bir fırlatma aracını yörüngeye fırlatmaya yönelik dünyadaki ilk girişimdi ve başarısızlıkla sonuçlandı.

Fırlatma aracı yörüngeye yerleştirilmesinin son dakikalarında arızalandı. Nihai raporda sorunun, güçlü bir dinamik darbeye maruz kalması nedeniyle çalışma sırasında ana motoru kapatmayı başaramayan düşük basınçlı sıvı oksijen pompasının dış gövdesinde olduğu belirtildi.

Sonuç, acil durumda uygun şekilde sabitlenmemiş olan sıvı oksijen giriş borusundaki bağlantının kopmasıydı. Tasarım eksikliklerini düzeltme çabalarının bir parçası olarak LandSpace personeli, yapılan çalışmanın etkinliğini doğrulamak amacıyla ikinci uçuştan önce bir dizi yer testi gerçekleştirdi.

Uzay aracı, yörünge hızına ulaşılamaması nedeniyle kaybedilen küçük bir yük ile donatılmıştı. Roket yalnızca 5 km/s hıza ulaşırken sabit bir yörünge yaklaşık 7 km/s hıza ihtiyaç duyar.

Sonraki uçuşlar

Bu yılın 12 Temmuz'unda LandSpace, metan ve sıvı oksijenle çalışan Y-2 roketinin bugüne kadar başarılı bir uçuşunu hazırlayan tek kuruluş oldu. Çinli bilim insanları, Elon Musk'un SpaceX'i ve Jeff Bezos'un Blue Origin'i de dahil olmak üzere Amerikalı rakiplerinin önünde yer alıyor. İkinci uçuş herhangi bir faydalı yük içermiyordu ve tamamen gösteri uçuşuydu. Nihayet 9 Aralık'ta Zhuque-2 Y-3 üçüncü kez uzaya yükseldi ve roket yeniden normal yörüngeye ulaştı.

LandSpace yönetimi müşterilere gelecek yıl en az üç ila dört, 2025'te ise en az altı lansman sözü verdi. LandSpace CEO'su Zhang Changwu, modelin artık seri üretime geçildiğini ve yakın gelecekte olumlu gelişmelerle birlikte yıllık uçuş sayısının 15'e çıkarılabileceğini resmi olarak duyurdu.

Standart olmayan yaklaşım

Motor gelişimi nispeten hızlı ilerledi. Mayıs 2019'da Zhejiang eyaleti Huzhou'daki LandSpace motor test sahasında tam bir test lansmanı gerçekleştirildi. LandSpace yılda bir buçuk düzine kadar ürün üretmeyi planladığından, başlangıçta motorun basitleştirilmesi ve hızlı bir şekilde monte edilmesi amaçlanmıştı.

49,5 m yüksekliğinde, 3,35 m çapında ve fırlatma kütlesi (faydalı yük hariç) 216 ton olan orta büyüklükte bir fırlatma aracından bahsediyoruz, roket şu anda 1,5 tona kadar faydalı yük fırlatma kapasitesine sahip. 500 kilometrelik bir yörüngeye girecek ve sonraki değişiklikler yük kapasitesini 4 tona çıkaracak, 200 tonu 6 km'lik alçak bir Dünya yörüngesine fırlatabilecek.İmalat malzemesinin bileşimi tanıtılmıyor. Yalnızca gövdenin, esas olarak çeşitli kompozitler, seramikler ve hafif ve dayanıklı metal alaşımlardan olmak üzere mümkün olan maksimum sayıda bitmiş parçayı içerdiği bilinmektedir.

Roketin ilk aşaması, tek bir ünite oluşturan dört adet TQ-12 sıvı metan motoruyla çalıştırılıyor. Gaz jeneratörü çevrimi prensibiyle çalışırlar. Başlangıçta motorlar 2680 kN'lik bir itme kuvveti geliştirir. Her birinin çıkış nozulu çapı 1,5 m olup, 3,5:1 oranında oksijen ve metan karışımıyla çalışmaktadır.

Modelin püf noktası, ikinci kademenin de dört adet TQ-12 sürmeli motorla güçlendirilmiş bir TQ-11 motorla donatılmış olmasıdır. İkinci aşamanın tamamlanmasından önce, ana motor kapatıldıktan sonra hızlanma aşaması rolünü oynayan TQ-11 açılır. Yörüngeye sorunsuz bir fırlatma gerçekleştirirler.

LandSpace için gelecek planları

Başlangıçta üçüncü lansmanın, sürmeli motorların bulunmadığı TQ-15A güç modülünün ortaya çıkmasıyla işaretlenmesi bekleniyordu; ancak görünüşe göre tasarımcılarda bir şeyler ters gitti ve teknik bilginin uygulanmasının ertelenmesi gerekti.

Genel olarak şirket Zhuque-2'yi tamamlayacak. ZQ-2A adı verilen, yükseltilmiş motorlara, tanklara ve genişletilmiş kargo bölmesi kaportasına sahip genişletilmiş versiyon konsepti hazır. Bu füzenin ayrıca ZQ-3B ve ZQ-5C etiketli 2 çekirdekli ve 2 çekirdekli tiplere sahip olması planlanıyor. TQ-12A'nın çekirdek başına itme kuvvetindeki %9 artışa (2921,2 kN'ye) göre, 3 çekirdekli tip 8,7 mN, 5 çekirdekli tip ise 14,6 mN itme gücüne sahip olacaktır.

Bu projeyi tamamladıktan sonra LandSpace, yeniden kullanılabilir paslanmaz çelik roket Zhuque-3'ün yaratılmasına ve uygulanmasına geçmeyi planlıyor. Konfigürasyona ve amaca bağlı olarak 11-20 ton faydalı kütle taşıma kapasitesine sahip olacak. Ancak LandSpace'in ne zaman yeniden kullanılabilir sürüme geçeceği henüz bilinmiyor.