안타레스(로켓)
Antares (rocket) 안타레스 230호 발사 | |
| 기능. | 중소용 발사 시스템 |
|---|---|
| 제조자 | 노스럽 그루먼 (메인) 피브덴매쉬(하위)[1] NPO Energyomash(엔진) |
| 원산지 | 미국 |
| 사업비 | 2012년까지[2] 4억 7,200만 달러 |
| 출시당비용 | 미화 8천만-8천5백만 달러[3] |
| 크기 | |
| 높이 | |
| 지름 | 3.9m(13피트)[7][6] |
| 덩어리 | |
| 스테이지들 | 2[7] 대 3 |
| 용량 | |
| LEO에 페이로드 | |
| 덩어리 | 8,000 kg (18,000 lb)[8] |
| 연합 로켓 | |
| 비교 가능한 | 델타 II, 아틀라스 III |
| 출시이력 | |
| 상황 |
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| 런칭 사이트 | MARS, LP-0A |
| 총 발사 횟수 | 18 (110: 2, 120: 2, 130: 1, 230: 5, 230+: 8) |
| 성공(들) | 17 (110: 2, 120: 2, 130: 0, 230: 5, 230+: 8) |
| 실패 | 1 (130: 1) |
| 퍼스트 플라이트 |
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| 마지막 비행기 |
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| 승객/화물의 종류 | 백조자리 |
| 제1단 (Antares 100계) | |
| 빈 덩어리 | 18,700 kg (41,200 lb)[5] |
| 총질량 | 260,700kg (574,700lb)[5] |
| 파워 바이 | 2xNK-33[9] |
| 최대 추력 | 3,265 kN (734,000 lbf)[9] |
| 특정충동 | 해수면 : 297초 (2.91km/s) 진공 : 331초 (3.25km/s)[5] |
| 연소시간 | 235초[5] |
| 추진제 | RP-1/LOX[9] |
| 1단 (Antares 200 시리즈) | |
| 빈 덩어리 | 20,600kg (45,400lb)[6] |
| 총질량 | 262,600kg (578,900파운드)[6] |
| 파워 바이 | 2 x RD-181[6] |
| 최대 추력 | 3,844 kN (864,000 lbf)[6] |
| 특정충동 | 해수면 : 311.9초 (3.059km/s) 진공 : 339.2초 (3.326km/s)[6] |
| 연소시간 | 215초[6] |
| 추진제 | RP-1/LOX |
| 1단 (Antares 300 시리즈) | |
| 파워 바이 | 7 x 반딧불이 우주항공 미란다[10] |
| 추진제 | RP-1/LOX |
| 2단 – 캐스터 30A/B/XL | |
| 총질량 |
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| 추진제 질량 | |
| 최대 추력 | |
| 연소시간 | |
| 추진제 | TP-H8299/알루미늄[12] |
| 시리즈의 일부(on) |
| 개인 우주 비행 |
|---|
| 활동중인기업 |
| 액티브 차량 |
| 계약 및 프로그램 |
안타레스(Antares, / æ ɑː트 ː리 ˈ츠/)는 궤도 과학 회사(현재 노스롭 그루먼의 일부)와 피브덴 설계국(Pivdenne Design Bureau)이 개발한 우주선으로, 시그너스 우주선을 NASA의 COTS 및 CRS 프로그램의 일부로 국제 우주 정거장으로 발사하기 위해 개발된 발사 시스템입니다.8,000 kg (18,000 lb) 보다 무거운 짐을 지구 저궤도로 발사할 수 있는 안타레스는 현재 노스롭 그루먼이 운영하는 가장 큰 로켓입니다.안타레스는 2013년 4월 21일 대서양 중부 지역 우주항에서 발사되어 첫 비행을 하였습니다.[13]
NASA는 국제 우주 정거장으로의 화물 운송을 증명하기 위해 2008년 오비탈에 COTS(Commercial Orbital Transportation Services) 우주법 협약(SAA)을 수여했습니다.오비탈 (그리고 후에 노스롭 그루먼)은 안타레스를 사용하여 시그너스 우주선을 발사했습니다.2023년[update] 8월 현재, 상업용 발사용임에도 불구하고 국제우주정거장으로의 시그너스 발사에만 사용되고 있습니다.원래 황소자리 II로 명명되었던 궤도과학은 2011년 12월 12일, [14]같은 이름의 별의 이름을 따 안타레스로 이름을 바꾸었습니다.
안타레스는 총 17번의 발사 중 1번의 실패를 경험했습니다.2014년 10월 28일 5차 발사 때, 로켓은 치명적으로 실패했고, 차량과 탑재체는 파괴되었습니다.[15]로켓의 1단 엔진이 고장의 원인으로 밝혀졌습니다.이후의 발사를 위해 다른 엔진이 선택되었고, 로켓은 2016년 10월 17일에 성공적으로 비행에 복귀했습니다.
안타레스는 100 시리즈와 200 시리즈라는 두 개의 주요 디자인 반복 비행을 했습니다.두 시리즈 모두 상위 스테이지로 캐스터 30XL을 사용했지만 첫 번째 스테이지에서는 차이가 있었습니다.[16]100 시리즈는 첫 번째 단계에서 두 개의 케롤록스 동력 AJ26 엔진을 사용하여 4번 성공적으로 발사되었습니다.100 시리즈는 2014년 출시 실패로 퇴역했습니다.[17]2016년에 첫 비행을 시작한 200 시리즈는 케롤록스 1단 엔진을 탑재하고 대신 RD-181 엔진 2개를 사용했습니다.러시아의 우크라이나 침공 이후 200 시리즈의 미래는 불투명해졌습니다.1단계는 우크라이나에서, 엔진은 러시아에서 생산되고 있기 때문에, 로켓의 향후 생산은 계속될 수 없었습니다.[16]그 결과 노스롭 그루먼은 파이어플라이 에어로스페이스와 안타레스 300 시리즈의 첫 번째 단계를 만들기로 합의했습니다.노스롭은 스페이스X와 팰컨 9 발사 3회 계약을 맺기도 했습니다.[18]
발전
NASA COTS 상은 미화 1억 7천 1백만 달러를 위한 것이었고 오비탈 사이언스사는 추가적으로 1억 5천만 달러를 투자할 것으로 예상했는데, 이 금액은 발사체에 1억 3천만 달러와 우주선에 2천만 달러로 나누어졌습니다.[19]2008년에는 8편의 항공편에 대해 19억 달러의 상업적 재공급 서비스 계약이 체결되었습니다.[20]2012년 4월 기준으로 개발 비용은 4억 7천 2백만 달러로 추산되었습니다.[2]
2008년 6월, 이전에 버지니아에 있는 월롭스 비행 시설의 일부인 대서양 중부 지역 우주 공항이 로켓의 주요 발사 장소가 될 것이라고 발표되었습니다.[21]실패한 코네스토가 로켓에 사용되었던 발사대 0A (LP-0A)는 안타레스를 처리하기 위해 수정될 것입니다.[22]Wallops는 덜 붐비는 플로리다 케이프 커내버럴에서 발사된 것만큼 효과적으로 국제 우주 정거장 궤도에 도달하는 발사를 허용합니다.[19][23]첫 번째 안타레스 비행기는 시그너스 질량 시뮬레이터를 발사했습니다.[24]
2009년 12월 10일, Alliant Tech Systems Inc. (ATK)는 Antares 로켓의 2단에 사용하기 위해 Castor 30 모터를 시험 발사했습니다.[25]2010년 3월, 오비탈 사이언스와 에어로젯은 AJ-26 엔진의 시험 발사를 완료했습니다.[26] 2013년 2월 22일, 엔진이 29초 동안 발사되는 동안 1단 전체가 패드 위에 세워지고 눌려지는 뜨거운 화재 테스트가 성공적으로 수행되었습니다.[24]
설계.
1단
안타레스의 1단계는 RP-1(등유)과 액체산소(LOX)를 연소합니다.오비탈은 대형 액체 스테이지와 LOX 추진제에 대한 경험이 거의 없었기 때문에 1단계 코어는 우크라이나에서 Pivdenne Design Office와 Pivdenmash에[19] 의해 설계되었으며 추진제 탱크, 가압 탱크, 밸브, 센서, 공급 라인, 튜빙, 배선 및 기타 관련 하드웨어를 포함합니다.[27]또한 Pivdenmash에서 제조한 Zenit와 마찬가지로 Antares 차량의 직경은 3.9m(150인치)이며 3.9m 페이로드 페어링이 일치합니다.[7]
안타레스 100 시리즈
안타레스 100 시리즈 1단은 2개의 에어로젯 AJ26 엔진으로 구동되었습니다.쿠즈네초프 NK-33 엔진은 1960년대 후반에서 1970년대 초반에 소련에서 제작된 것으로 시작되었으며, 이 중 43개 엔진은 1990년대에 에어로젯에서 구입한 것입니다.이 중 20대는 안타레스를 위해 AJ26 엔진으로 개조되었습니다.[28]개조에는 짐볼을 위한 엔진을 장착하고, 미국 전자제품을 추가하며, 엔진이 설계된 것보다 2배 더 오래 점화되고 원래 추진력의 108%로 작동할 수 있도록 자격을 부여하는 것이 포함되었습니다.[4][26]그들은 함께 해수면에서 3,265 킬로뉴톤의f 추력과 진공에서 3,630 kN의f 추력을 생산했습니다.[9]
2014년 5월 스테니스 우주 센터에서 시험 중 AJ26의 치명적인 실패와 2014년 10월 엔진 터보펌프로 인한 Ob-3 발사 실패로 인해 안타레스 100 시리즈는 퇴역했습니다.[29]
안타레스 200 시리즈
오비탈은 부식, 노후화, AJ26 엔진의 공급 제한에 대한 우려 때문에 ISS의 화물 재공급을 위한 두 번째 주요 장기 계약에 입찰할 새로운 1단계 엔진을[26][30] 선택했습니다.2014년 10월, 안타레스 로켓이 소실된 후, 궤도과학은 러시아의 RD-181이 안타레스 200 계열의 AJ-26을 대체할 것이라고 발표했습니다.[31][32]2016년 10월 17일, RD-181을 이용한 안타레스 230 기종의 첫 비행이 이루어졌고, 시그너스 OA-5 화물을 ISS로 운반했습니다.
Antares 200과 200+ 1단계는 2개의 RD-181 엔진으로 구동되며, 이 엔진은 Antares 100에 사용되는 이중 AJ26 엔진보다 440킬로뉴톤(100,000lbf) 더 많은 추력을 제공합니다.오비탈은 200 시리즈의 향상된 성능을 수용하기 위해 기존 코어 스테이지를 개조하여 안타레스가 지구 저궤도까지 최대 6,500 kg(14,300 lb)을 운반할 수 있게 했습니다.[8]Antares 200 시리즈의 잉여 성능으로 Orbital은 Antares 100 시리즈에 필요했던 5회가 아닌 4회의 추가 비행만으로 ISS 재공급 계약을 이행할 수 있게 되었습니다.[33][34][35]
200 시리즈는 원래 주문된 100개의 시리즈 스테이지(KB Pivdenne/Pivdenmash, Zenit 파생)를 채택했지만 [36]RD-181 엔진을 언더스로틀링해야 하므로 성능이 저하됩니다.[34]
Antares는 NASA Commercial Resupply Services 2 계약을 위해 Antares 230+로 업그레이드되었습니다.2019년 11월 2일 발사된 NG-12는 230+ 업그레이드를 사용하여 최초로 ISS에 발사된 NASA CRS-2 임무입니다.가장 중요한 업그레이드는 인터탱크 베이(인터탱크 베이 사이)의 구조 변경이었습니다.LO2 및 RP-1 탱크) 및 전방 베이(LO2 전방).또한 궤도에 더 큰 질량을 제공하는 "하중 해제 자동 조종 장치"를 통해 궤도 개선 작업을 진행하고 있습니다.[37]
안타레스 300 시리즈
2022년 8월, 노스롭 그루먼(Northrop Grumman)은 파이어플라이의 개발 중인 MLV 발사체와 유사한 300 시리즈 1단계를 제작하기 위해 파이어플라이 에어로스페이스(Firfly Aerospace)와 계약했다고 발표했습니다. 이는 동일한 복합 구조와 7,200kN(1,600)의 미란다 엔진을 생산하는 것을 특징으로 합니다.추력 000lbf) - 이전 200계 1단보다 실질적으로 더 큽니다.Northrop Grumman은 새로운 1단계가 Antares의 질량 능력을 상당히 증가시킨다고 말합니다.[38][10]
이번 발표는 2022년 러시아가 우크라이나를 침공하면서 우크라이나에서 생산된 RD-181 엔진을 사용하는 이전 1단계의 공급망이 위협받게 된 데 따른 것입니다.[39]
2단
2단은 LGM-118 피스키퍼 ICBM 1단을 기반으로 미노타우르-C 1단으로 사용된 캐스터 120 고체 모터의 파생형으로 개발된 오비탈 ATK 캐스터 30 시리즈 고체 연료 로켓입니다.[40]안타레스의 첫 두 항공편은 캐스터 30A를 사용했고, 이후의 항공편은 강화된 캐스터 30B로 대체되었습니다.캐스터 30B는 평균 293.4 kN(65,960 lbf), 최대 추력 395.7 kN(88,960 lbf)을 생산하며, 전기 기계식 추력 벡터 제어를 사용합니다.[9]성능 향상을 위해 더 큰 Castor 30XL을 사용할[36] 수 있으며, Antares가 Enhanced Cygnus를 운반할 수 있도록 ISS 재보급 비행에 사용될 예정입니다.[9][41][42]
Antares 230+용 Castor 30XL 상위 스테이지는 CRS-2 계약에 최적화되고 있습니다.Castor 30XL의 초기 설계는 보수적으로 제작되었으며, 비행 경험을 쌓은 후 모터 케이스의 구조적 부품을 경량화할 수 있다는 판단을 받았습니다.[37]
제3단
안타레스는 3개의 선택적인 3단계를 제공합니다. BTS(Bi-Propellant Third Stage), 스타 48 기반의 3단계, 그리고 오리온 38 모터.방탄소년단은 오비탈 사이언스의 지오스타 우주선 버스에서 파생되었으며 추진제로 질소 사산화물과 히드라진을 사용합니다. 탑재물을 최종 궤도에 정확하게 배치하기 위한 것입니다.[7]스타 48 기반의 스테이지는 스타 48BV 고체 로켓 모터를 사용하며 더 높은 에너지 궤도에 사용됩니다.[7]오리온 38은 미노타우르 로켓과 페가수스 로켓에 사용됩니다.[43]
페어링
직경 3.9미터(13피트), 높이 9.9미터(32피트)의 이 페어링은 미시시피주 Iuka의 Northrop Grumman에 의해 제조되었으며, 이 페어링 어댑터, 도데카곤, 모터 콘 및 스테이지간 결합을 포함한 다른 복합 구조물도 제작합니다.[44]
NASA 상용 재공급 서비스-2 : 향상된 기능
2016년 1월 14일 NASA는 CRS-2를 통해 3건의 화물계약을 체결하였으며, 이 중 하나는 오비탈 ATK의 시그너스(Cygnus)[45]입니다.
비행 시스템 그룹의 오비탈 ATK 부사장인 Mark Pieczynski에 따르면, "[CRS-2 계약을 위한 Antares]의 추가적인 개선 버전은 다음을 포함하여 개발 중입니다.증가된 부하를 수용하기 위한 구조적 강화 및 최적화를 포함한 1단계 코어 업데이트. (또한) RD-181 엔진 및 CASTOR 30XL 모터에 대한 특정 개선사항; 늦은 시그너스 화물 부하와 최적화된 페어링 어댑터 구조를 허용하기 위해 페어링에 통합된 '팝탑' 기능을 포함한 페이로드 수용 개선사항."
이전에는 안타레스 230 시리즈에서 이러한 계획된 업그레이드를 통해 안타레스 300 시리즈로 알려진 차량이 생성될 것으로 알고 있었습니다.그러나 Antares 300 시리즈 개발에 대한 구체적인 질문을 받았을 때, Pieczynski 씨는 Orbital ATK가 "300 시리즈를 업그레이드하기로 결정하지 않았습니다."라고 말했습니다.이것은 여전히 TBD입니다."[46]
2018년 5월, Antares 프로그램 매니저 Kurt Eberly는 업그레이드가 Antares 230+[37]로 명명될 것이라고 밝혔습니다.
구성 및 번호 지정
처음 두 번의 시험 비행은 캐스터 30A 2단을 사용했습니다.이후의 모든 항공편은 캐스터 30B 또는 캐스터 30XL을 사용하게 됩니다.로켓의 구성은 3자리 숫자와 가능한 "+" 접미사로 표시되며, 첫 번째 숫자는 1단을, 두 번째 종류는 2단을, 세 번째 종류는 3단을 나타냅니다.[41]접미사(4번째 위치)로 추가된 + 기호는 Antares 230 변형으로 성능이 업그레이드되었음을 나타냅니다.
| 번호 | 첫자리 | 두번째자리 | 세번째자리 | 4위 |
|---|---|---|---|---|
| (1단) | (2단계) | (3단) | (향상) | |
| 0 | — | — | 3단 없음 | — |
| 1 | 블록1 1단계 (2xAJ26-62) | 캐스터 30A 블록 1 이후 해당 없음[36] | 방탄소년단 (3 x IHIT-4) | — |
| 2 | 블록 1 1단 (RD-181에 적용) (2 x RD-181)[36] | 캐스터 30B | 스타 48BV | — |
| 3 | Firmly Aerospace 설계 단계 (7 x 반딧불 미란다)[10] | 캐스터 30XL | 오리온 38 | — |
| + | — | — | — | 블록 2 1단계 및 캐스터 XL 업그레이드[37] |
주목할 만한 임무 및 이상 징후
안타레스 에이원
2013년 4월 21일, A-ONE으로[47] 명명된 첫 번째 안타레스 발사가 이루어졌는데,[48] 이 발사체는 백조자리 질량 시뮬레이터(보일러판 백조자리)와 스페이스플라이트 코퍼레이션이 계약한 4개의 큐브위성을 탑재했습니다.Cosmogia Incorporated(현재 플래닛 랩스)의 Dove 1과 NASA의 Alexander,[49] Graham 및 Bell이라는 3개의 PhoneSat 위성.[50]
발사 전인 2013년 2월 22일, 로켓의 AJ26 엔진에 대한 27초간의 시험 발사가 성공적으로 이루어졌으나 점화 전에 포기되었습니다.[24]
A-ONE은 Antares 110 구성을 사용했으며, Castor 30A는 2단이고 3단은 없었습니다.발사는 버지니아 주 월롭스 섬에 있는 대서양 중부 지역 우주 기지의 0A 기지에서 이루어졌습니다.LP-0A는 1995년 코네스토가의 유일한 궤도 발사 시도를 위해 단 한 번 사용된 코네스토가 발사 단지였습니다.[12]안타레스는 월롭스 섬에서 비행하는 가장 큰 액체 연료 로켓이 되었고, 오비탈 사이언스가 발사한 가장 큰 로켓이 되었습니다.[47]
2013년 4월 17일 첫 번째 발사 시도는 탯줄이 로켓 2단에서 분리된 후 문질러졌고, 4월 20일 두 번째 시도는 높은 고도의 바람으로 문질러졌습니다.[51]4월 21일 세 번째 시도에서, 로켓은 발사창 시작과 동시에 발사되었습니다.세 번의 시도 모두 시작 시간은 UTC 21:00(EDT 17:00)에 시작하여 터미널 카운트 시작 시 2시간으로 단축되었고, 카운트 시작 시 10분 후에[clarification needed] 시작되었습니다.[12][52]
백조자리 CRS 오브-3
2014년 10월 28일, 시그너스 화물 우주선을 싣고 오브-3 재보급 임무를 수행하던 안타레스호의 발사 시도는 버지니아주 월롭스 비행 시설의 대서양 중부 지역 우주항에서 발사된 지 6초 만에 대재앙으로 실패했습니다.[53]차량이 타워를 치우는 순간 추력 부분에서 폭발이 일어나 발사대 위로 다시 떨어졌습니다.충돌 직전에 사거리 안전 담당자가 파괴 명령을 보냈습니다.[15][54]부상자는 없었습니다.[55]오비탈 사이언스는 발사대 0A가 "상당한 피해를 면했다"고 보도했지만,[54] 초기 수리 비용은 2천만 달러 범위였습니다.[56]오비탈 사이언스는 이번 사건의 원인을 조사하기 위해 변칙 조사 위원회를 구성했습니다.그들은 1단계 LOX 터보펌프의 고장으로 추적했지만, 구체적인 원인을 찾을 수 없었습니다.하지만 당초 40년 이상 앞서 제작돼 수십 년간 보관된 NK-33 엔진은 그동안 발견되지 않았던 누수나 부식, 제작결함 등이 의심됐습니다.[57]NASA 사고 조사 보고서는 고장 평가에 있어서 더 직접적이었습니다.[58]2015년 10월 6일, 사고가 발생한 지 거의 1년 만에 패드 0A가 복구되어 사용하게 되었습니다.총 수리비는 약 천오백만 달러였습니다.[59]
실패 이후, 오비탈은 NASA와의 화물 계약을 이행하기 위해 시그너스 우주선을 위한 발사 서비스를 구매하려고 했고,[30] 2014년 12월 9일, 오비탈은 케이프 커내버럴 공군 기지에서 아틀라스 V 로켓에 시그너스 비행체를 적어도 한 대, 혹은 두 대 발사할 것이라고 발표했습니다.[60]마침 백조자리 OA-4와 백조자리 OA-6는 아틀라스 V로 발사되었고 안타레스 230은 2016년 10월 백조자리 OA-5로 첫 비행을 하였습니다.2017년 4월, 궤도가 NASA에 대한 계약상의 의무를 이행하기 위해 Atlas에 추가적인 임무가 착수되었습니다.이후 2017년 11월 시그너스 OA-8E와 함께 안타레스 230이 정기적으로 운행되었으며, 연장 계약에 따라 3개의 추가 임무가 예정되어 있습니다.
통계 시작
출시결과
- 실패
- 부분고장
- 성공
- 예정된