Adeline: när Airbus föreslog sitt galna återanvändningsprojekt

Sammanfattning
  • Så fort Ariane 6 signerades togs frågan om återanvändbarhet upp
  • Studera istället för att misslyckas
  • Och här är Adeline!
  • Mer seriös än en PowerPoint-lösning
  • Snabbt övergiven, men med rätta?
  • SMART, Adelines kusin

Adeline Airbus återanvändbart koncept 1 © Airbus DS

2015, när ESA precis hade gått med på att godkänna Ariadne 6, Airbus lägger sitt Adeline-projekt på bordet. Detta är ett häpnadsväckande koncept av en löstagbar motor som kan återvända, utan etapper, till landning i Franska Guyana för att återanvändas. Men det blir ingen uppföljning…

Adeline visade Europas önskan att snabbt positionera sig inom den återanvändbara sektorn.

Så fort Ariane 6 signerades togs frågan om återanvändbarhet upp

I slutet av 2014 gav European Space Agency (äntligen) grönt ljus till Ariane, den nya generationen av den ikoniska europeiska bärraketen. Beslutet var inte lätt, och för att det skulle fattas krävdes ett förslag från ett nytt industrikonsortium, tillfälligt kallat “Airbus Safran Launchers”, bildat den 1eh januari 2015 och som först senare kommer att ta namnet ArianeGroup.

Europeiska företag förbereder sig sedan för en invigningsstart 2020… med vetskapen om att vid detta datum måste de redan ha förberett sig för framtiden. Ariadne 7? Nej, men en ännu billigare och mer lättanvänd version. Och varför inte delvis återanvändbar?

Den 10 januari 2015 försökte SpaceX för första gången att landa en scen av sin Falcon 9-raket på en pråm på öppet hav. Tekniken var då osäker och det ekonomiska intresset mycket omtvistat… Men i Europa som på andra håll förstod flera aktörer att de återanvändbara bärraketerna skulle göra intryck.

Falcon 9 återanvändning 9

Studera istället för att misslyckas

I motsats till vissa nedlåtande uttalanden mot SpaceX som går tillbaka till tiden, tas hotet på allvar: Ariane har länge haft nästan hälften av den globala kommersiella marknaden, men strömmen vänder. Flera studier inleds för att sänka kostnaderna, och återvinning av hela eller delar av raketskeden ligger väl på bordet.

Konceptet i sig är inte nytt, med de amerikanska skyttlarna vars boosters har återvunnits till sjöss (och dessutom har flera exemplar av Ariane 5 EAP också specialutvunnits). CNES och den tyska rymdorganisationen DLR startar gemensamma studier för att ta reda på vilken metod som är mest lämplig. Det finns verkligen en debatt: att landa en hel etapp är dyrt i bränsle, och vissa motorer är inte lämpliga för omstart. Detta är i synnerhet fallet med Vulcain som används av Ariane 5 och 6. Fallskärmar, sköldar, retropropulsion, typer av bränsle: spåren är flera.

Adeline Airbus återanvändbar färdplanskoncept © Airbus DS

Och här är Adeline!

Airbus Defence & Space arbetar på ett eget koncept som heter Adeline. Det är faktiskt en akronym för “ Avancerad expendable Launcher med innovativ motorekonomi “. Och du kommer att ha märkt att titeln inte talar om återanvändning av launcher, utan om en innovativ motor.

För Adeline handlar det faktiskt inte om att försöka få tillbaka ett helt raketsteg till jorden, utan helt enkelt dess nedre del med motorrummet under tankarna. För detta separeras det berörda stegets segment från resten av scenen några sekunder efter att det andra steget har rört sig bort mot omloppsbanan.

Airbus lämnar öppen möjligheten att ha en liten tändning av motorn så att dess bana tar den till sin startpunkt snarare än att göra en parabel på flera hundra kilometer. Adeline är också förstärkt och utrustad med en termisk och strukturell sköld för att motstå dess inträde i atmosfären.


Men det som sticker ut mest med detta koncept, det ultimata “iögonfallande” elementet, är vad som händer för landning och återhämtning. Faktum är att Adeline är utrustad med två vingar, med “pods” i vilka två propellermotorer gömmer sig som utlöses i flygningens sista fas. Med lite bränsle (eller att de är elektriska) tillåter dessa motorer enkel styrning och att nå ett spår så att golvet kan landa, antingen på ett tåg eller på skidor, ett billigt system i alla fall och lätt att byta. Bevarad i sin kokong kan raketens huvudmotor, en gång på marken, tas ut ur Adeline-enheten för inspektion, eventuellt byte av några delar, sedan återanvändas på ett annat par stridsvagnar för en framtida uppskjutning.

Adeline Airbus återanvändbar mini demonstrator © Airbus DS

Mer seriös än en PowerPoint-lösning

Tillkännages ibland som en ” galet koncept ”, som hade små chanser att se dagens ljus, presenterades Adeline för allmänheten i början av juni 2015. Och studierna kommer att gå långt bortom ritbordet, med flygande modeller och en modell i naturlig storlek. Detta kommer att utvecklas under andra halvan av 2015 (men aldrig presenteras för allmänheten) och testas på olika militära flygbaser (Evreux, Chateaudun, Solenzara)

Ändå vägde kalendern tungt mot Airbus-projektet. I själva verket skulle Europa inte förbinda sig till en ny launcher, och planen för den “slutliga” arkitekturen av Ariane 6 har knappt slutförts. Dessutom verkar detta projekt snabbt spela mot sitt eget läger: utvecklingen av den nya generationen och dess industrisektor tillkännagavs vara tillräckligt komplex utan att lägga till denna återanvändbara variabel och dess komplexa avkastning på rätt spår.

Snabbt övergiven, men med rätta?

I försvaret kommer Adeline inte formellt att överges förrän 2018 av lönsamhetsskäl, även om projektets slut kommer att träda i kraft långt tidigare. Faktum är att fortfarande 2015 gjorde Frankrike ett annat (kanske mer konservativt) val, det att stödja utvecklingen av den framtida återanvändbara Prometheus-motorn, med framdrivning av flytande metan-syre.

Landet fokuserar också på planer på att få tillbaka en hel våning. De två flaggskeppsdemonstratoridéerna kommer att slutföras först 2017 med de fransk-tyska-japanska Callisto- och europeiska Themis-projekten. Dessa, om de inte avvecklats, har ännu inte bevisat sitt värde 2022.

Överraskande nog kan vi säga att Adeline kanske hade haft en bättre chans att implementeras om det hade presenterats innan slutförandet av Ariane 6-konceptet… vilket kunde ha lett till en enklare integration av detta “avtagbara bottendäck” överlag. Men, inte ens 8 år senare, är det inte säkert att Adeline skulle ha gett de förväntade resultaten.

Adeline Airbus återanvändbar maxi demonstrator © Airbus DS

SMART, Adelines kusin

Det finns dock ett liknande koncept vars början ägde rum parallellt. Detta är “SMART Reuse” av operatören United Launch Alliance, som presenterades i april 2015, som var tänkt att utrusta sin nya Vulcan launcher. Efter utvecklingsproblem lade företaget den sedan på sparlåga, men försäkrar idag att det fortfarande är planerad att ta den i bruk en dag.

För detta projekt handlar det om att återställa motordelen av Vulcan med sina två stora återanvändbara BE-4-motorer, tack vare utlösningen av en uppblåsbar skrov-airbag för att bromsa nedstigningen och dämpa effekterna av att korsa atmosfären, innan en återhämtning med helikopter eller med flyg i en sista fas av flygningen i fallskärm. Inte desto mindre tyder ingenting på, sju år senare, att detta koncept kommer att kunna förverkligas före slutet av decenniet.

Med hjälp av sina erfarenheter sedan 2017, återvinner SpaceX nästan 100 % av stadierna i sin Falcon 9-raket, som har återanvänts upp till 13 gånger.

Relaterade Artiklar

Back to top button