Dünya’nın İlk Büyük Karbon Fiber Kompozit Fırlatma Aracı
Fotoğraf: Neutron’un “Hungry Hippo” panel tasarımının bir animasyonu.
Fırlatma ve uzay sistmeleri şirketi olan Rocket Lab USA Inc. (Long Beach, Kaliforniya A.B.D.) 2 Aralık 2021 tarihinde kendi youtube kanalları üzerinden gerçekleştirdikleri bir canlı etkinlikte Neutron adlı yeni nesil kompozit fırlatma aracınının tasarımı, malzemesi, motoru ve yeniden kullanılabilir mimarisine dair yeni detaylarını açıkladı.
Neutron, 2019’dan bu yana her yıl en sık fırlatılan ikinci ABD roketi olduğu bildirilen Rocket Lab’ın Electron adlı fırlatma aracından yola çıkılarak tasarlanmıştır. 8 tonluk yük sınıfında olan bu araç, uyduların mega takımuyduları, derin uzay görevleri ve insanlı uzay uçuşları için güvenilir ve uygun maliyetli fırlatma hizmetleri sunarak uzaya erişimi değiştirmek için üretilmiştir.
Rocket Lab’a göre Neutron, daha önce şirketin yörünge roketi olan Electron’da kullanılmasına öncülük eden, Dünya’nın ilk büyük karbon fiber kompozit fırlatma aracı olacak. Neutron’un yapısı şirket tarafından gizli tutulan yeni ve özel olarak formüle edilmiş bir karbon fiber kompozit malzemeden oluşacak. Hafif ve güçlü olan bu malzeme çok yüksek sıcaklıklara ve fırlatma kuvvetlerine dayanabilir ve ilk aşamadaki uçuşu yeniden tekrarlayabilir. Hızlı bir üretim sağlamak amacıyla Neutron’un kompozit yapısı otomatik fiber yerleştirme (AFP) yöntemi kullanılacak.
Etkinlik esnasında Rocket Lab kurucu CEO’su Peter Beck “Neutron geleneksel bir roket değildir. Aksine güvenilirlik, tekrar kullanılabilirlik, düşük maliyet gibi özelliklere ve ilk günden beri gelişmiş bir tasarıma sahip olan yeni bir fırlatma aracı türüdür. Neutron, geleceğe bir roket sunmak için geçmişin en iyi inovasyonlarını üstün teknoloji ve malzemelerle birleştiriyor. Önümüzdeki on yıl içerisinde fırlatılacak olan uyduların %80’inden fazlasının özel teslimat ihtiyaçları olan takımuydular olması bekleniyor. Bu benzersiz özelliklerin karşılanması için Neutron özel olarak ele alınacak ilk araçtır. Electron’da da yaptığımız gibi işe geleneksel roket tasarımıyla başlamak yerine müşterilerimizin ihtiyaçlarına odaklandık ve oradan geriye doğru geldik. Bu yöntem ise piyasa talebine uygun, hızlı ve sık fırlatılabilen aynı zamanda uygun fiyatlı olan bir roketle sonuçlandı.” dedi.
Neutron‘un konik tasarımı ve geniş, sağlam tabanı, karmaşık mekanizmalara ve iniş ayaklarına olan ihtiyacı ortadan kaldırarak, yeniden kullanılabilirliğini vurgular. Yapının mevcut tasarımı, güçlü sırtlar ve fırlatma kuleleri dahil olmak üzere hacimli fırlatma sahası altyapısına olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor. Onun yerine kalkış için kendi ayakları üzerinde güvenli bir şekilde durabiliyor. Uzaya ulaştıktan ve Neutron ikinci kademesinı konuşlandırdıktan sonra, ilk kademe itici bir iniş gücüyle fırlatma sahasına inerek Dünya’ya geri dönecek ve böylelikle okyanus tabanlı iniş platformları ve operasyonlarıyla ilgili yüksek maliyetleri ortadan kaldıracak.
Fotoğraf-1: Rocket Lab’ın Electron adlı fırlatma aracı.
Neutron ayrıca yeni bir roket motoru olan Archimedes ile çalışacak. Rocket Lab tarafından kendi bünyesinde tasarlanan ve üretilen Archimedes, bir meganewton itme ve 320 saniye ISP kapasitesine sahip, yeniden kullanılabilir bir sıvı oksijen/metan gaz jeneratörü çevrimli motordur. İlk aşamada Neutron‘un Yedi Archimedes motoru ilerletecek, ikinci aşamada ise tek bir vakumla optimize edilmiş Archimedes motoru. Ayrıca Rocket Lab, Neutron’un hafif kompozit yapısı sayesinde Archimedes’in genellikle büyük roketler ve onların tahrik sistemleriyle ilişkilendirilen muazzam bir performansa ve karmaşıklığa ihtiyaç duymayacağının altını çizdi. Bu bağlamda basitleştirilmiş bir motor sayesinde geliştirme ve test için zaman çizelgesi hızlanır.
Rocket Labs, Neutron‘un tasarımını gerçekten benzersiz kılan şeyin, ilk kademesin bir parçası ve o kademeyea sabit kalacak olan “Hungry Hippo” kaplama tasarımı olduğunu söylüyor. Neutron‘un Hungry Hippo kaporta çeneleri, roketten ayrılıp geleneksel karenajlar gibi okyanusa düşmek yerine, ikinci kademesi ve yükü serbest bırakmak için geniş bir şekilde açılacak ve tekrar kapanmadan önce ilk kademe ile Dünya’ya geri dönmeye hazır olacaktır. Fırlatma rampasına geri inen şey, entegre edilecek ve fırlatılacak yeni bir ikinci aşamaya hazır, karenajların takılı olduğu eksiksiz bir ilk aşamadır. Şirkete göre, bu gelişmiş tasarım, fırlatma sıklığını hızlandırabilir, denizde karenaj yakalamanın yüksek maliyetli, düşük güvenilirlik yöntemini ortadan kaldırabilir ve ikinci aşamanın hafif ve çevik olmasını sağlar.
Bu yöntem değişikliği, aynı zamanda ikinci kademesin, kalkış sırasında alt atmosferin zorlu ortamlarına maruz kalma gibi, tasarımla ilgili kısıtlamalarını da ortadan kaldırdı. Birinci kademesin içerisine sarılarak tamamlanacağı için Rocket Lab ağırlığını hafifletmeyi başardı. Şimdilik harcanabilir bir üst kademe olarak tasarlanan Neutron‘un ikinci kademesi, vakumla optimize edilmiş tek bir Archimedes motoruna sahip altı metre uzunluğunda bir karbon fiber kompozit yapıdır.
Rocket Labs şu anda ABD’nin Doğu Kıyısında fırlatma yeri, roket üretim tesisi ve Arşimet motor test tesisi seçmek için rekabetçi bir süreç üzerinde çalışıyor. Ayrıca Rocket Lab, Neutron programını desteklemek için yaklaşık 250 yeni iş alanı yaratmayı öngörüyor.
Kaynak: compositesworld.com
