mini|desno|300px|Ilustracija X-33 Lockheed Martin X-33 bio je predloženi bespilotni, mali tehnološki demonstrator podorbitalnog svemirskog zrakoplova koji je razvijan tijekom 1990-ih. X-33 je bio tehnološki demonstrator za orbitalnu svemirsku letjelicu VentureStar, koja je planirana kao komercijalno korištena raketa-nosač sljedeće generacije za višekratnu upotrebu. X-33 bi testirao niz tehnologija za koje je NASA smatrala da su joj potrebne za jednostupanjske lansirne letjelice za višekratnu upotrebu (, SSTO RLV), kao što su metalni sustavi toplinske zaštite, kompozitni kriogeni spremnici goriva za tekući vodik, aerodinamički motor, autonomna (bespilotna) kontrola leta, brzo vrijeme okreta leta kroz pojednostavljene operacije i aerodinamika tijela za podizanje.

Kvarovi na rasponu krila od 21 metra i višekrilnom spremniku goriva od kompozitnog materijala tijekom tlačnih ispitivanja na kraju su doveli do povlačenja savezne potpore programu početkom 2001. godine. Lockheed Martin je proveo nepovezana testiranja i imao je jedan uspjeh nakon niza neuspjeha koristeći model veličine 2 metra.

Povijest mini|300px| Simulirani pogled na X-33 tijekom leta.|lijevo NASA je 1994. godine pokrenula program višekratnih lansirnih vozila (RLV). Nakon programa Faze I u kojem su razvijeni prijedlozi tvrtki Rockwell International, McDonnell Douglas i Lockheed Martin, ugovor Faze II za razvoj X-33 kao demonstracijskog vozila dodijeljen je 1996. godine tvrtki Lockheed Martin. Istovremeno, Orbital Sciences je dobio ugovor za razvoj X-34, hipersoničnog istraživačkog vozila lansiranog iz zraka.

Ciljevi RLV programa bili su:

"Demonstrirati tehnologije koje vode do nove generacije svemirskih raketa sposobnih za isporuku korisnog tereta uz znatno niže troškove" "Osigurati tehnološku bazu za razvoj naprednih komercijalnih lansirnih sustava koji će američke proizvođače zrakoplovne industrije učiniti konkurentnijima na globalnom tržištu."

Do 1999. godine potrošena je 1 milijarda $, od čega je oko 80 posto došlo od NASA-e, a dodatni novac su pridonijeli industrijski partneri. Cilj je bio imati prvi let do ožujka 1999., a da VentureStar, operativna višekratna svemirska letjelica, poleti 2006.

Otkazivanje Program je otkazan u veljači 2001.

Konstrukcija prototipa bila je sastavljena oko 85%, s 96% dijelova, a lansirno postrojenje 100% dovršeno kada je NASA otkazala program 2001. godine, nakon dugog niza tehničkih poteškoća, uključujući nestabilnost leta i prekomjernu težinu.

mini|300px|Problem mikropukotina otkriven u višerežnjevoj jezgri spremnika s tekućim vodikom (LH2) od strane NASA-inih znanstvenika u Svemirskom centru Goddard na kraju je doveo do toga da NASA otkaže program X-33. Konkretno, spremnik za kompozitno tekuće vodikovo gorivo otkazao je tijekom testiranja u studenom 1999. Spremnik je bio izgrađen od saćastih kompozitnih stijenki i unutarnjih struktura kako bi se smanjila njegova težina. Letjelici je bio potreban lakši spremnik kako bi demonstrirala potrebne tehnologije za jednostupanjske operacije do orbite. Maseni udio pogonskog goriva SSTO letjelice na vodikov pogon zahtijeva da težina letjelice bez goriva bude 10% težine s punim gorivom. To bi omogućilo vozilu let u nisku Zemljinu orbitu bez potrebe za vanjskim pojačivačima i spremnicima goriva kakve koristi Space Shuttle. No, nakon što je kompozitni spremnik otkazao na ispitnom stolu tijekom ispitivanja goriva i tlaka, NASA je došla do zaključka da tadašnja tehnologija jednostavno nije bila dovoljno napredna za takav dizajn. Iako su same stijenke kompozitnog spremnika bile lakše, oblik spremnika vodika potreban za uklapanje unutar aerodinamičke linije kalupa rezultirao je složenim spojevima koji su povećali ukupnu masu kompozitnog spremnika iznad mase spremnika na bazi aluminija, te su postali preteški za SSTO vozilo.

NASA je do otkazivanja u projekt uložila 922 dolara milijuna dolara, a Lockheed Martin dodatnih 357 dolara milijuna. Zbog promjena u poslovanju s lansiranjem svemirskih satelita - uključujući izazove s kojima se suočavaju tvrtke poput Globalstara, Teledesica i Iridiuma te posljedični pad očekivanog broja komercijalnih lansiranja satelita godišnje, Lockheed Martin je zaključio da nastavak privatnog razvoja X-33 bez državne potpore ne bi bio profitabilan.

Godine 2004. Northrop Grumman uspješno je izgradio i testirao jednostavni cilindrični kompozitni kriogeni spremnik vodika kao dio ranog rada za program Constellation.

Dizajn i razvoj Korištenjem oblika tijela za podizanje, kompozitnih višerežnjevih spremnika tekućeg goriva i aerospike motora, NASA i Lockheed Martin nadali su se probnom letjelici koja bi pokazala održivost dizajna s jednostupanjskim lansirnim sustavom (, SSTO). Svemirska letjelica sposobna dosegnuti orbitu u jednom stupnju ne bi trebala vanjske spremnike goriva ili pojačivače za postizanje niske orbite oko Zemlje. Uklanjanje potrebe za "pripremom" kod lansirnih vozila, poput Shuttlea i raketa Apollo, dovelo bi do inherentno pouzdanijeg i sigurnijeg svemirskog lansirnog vozila. Iako X-33 ne bi dosegao razinu sigurnosti aviona, X-33 bi pokušao pokazati pouzdanost od 0,997, ili 3 nezgode od 1000 lansiranja, što bi bilo za red veličine pouzdanije od Space Shuttlea. Petnaest planiranih eksperimentalnih letova X-33 moglo je samo započeti ovu statističku evaluaciju.

mini|lijevo|300px|Lansirni objekt X-33 već dovršen u zračnoj bazi Edwards Letjelica bez posade lansirana bi vertikalno iz posebno dizajniranog objekta izgrađenog na vojnoj zrakoplovnoj bazi Edwards, i sletjela bi horizontalno (, VTHL) na pistu na kraju svoje misije. Početni podorbitalni probni letovi panirani su iz zrakoplovne baze Edwards do poligona Dugway jugozapadno od Salt Lake Cityja u Utahu.

Nakon što su ti probni letovi završeni, daljnja su se letačka ispitivanja trebala provesti od zrakoplovne baze Edwards do zrakoplovne baze Malmstrom u Great Fallsu u Montani kako bi se prikupili potpuniji podaci o zagrijavanju zrakoplova i performansama motora pri većim brzinama i visinama.mini|desno|300px|Model X-33 pripreman za testiranje u aerotunelu 1997. godineDana 2. srpnja 1996. NASA je odabrala Lockheed Martin Skunk Works iz Palmdalea u Kaliforniji za projektiranje, izgradnju i testiranje eksperimentalnog vozila X-33 za program RLV. Lockheed Martinov koncept dizajna za X-33 odabran je u odnosu na konkurentske koncepte tvrtki Rockwell International i McDonnell Douglas. Rockwell je predložio dizajn izveden iz Space Shuttlea, a McDonnell Douglas dizajn temeljen na njihovom testnom vozilu DC-XA s vertikalnim polijetanjem i slijetanjem (, VTVL).

mini|300px|Test sustava toplinske zaštite X-33, 1998.|lijevo Bespilotni X-33 trebao je izvesti 15 podorbitalnih skokova do brzine blizu 75,8 km nadmorske visine. Trebao je biti lansiran uspravno poput rakete i umjesto ravne putanje leta letio bi dijagonalno prema gore polovicu leta, dosežući izuzetno velike visine, a zatim bi ostatak leta klizio natrag na pistu. U početku je sklop stajnog trapa bio dizajniran kao sklop s dva kotača za nosni stajni trap i četiri kotača za glavne stajne trapove, ali je kasnije u razvoju promijenjen u stajne trapove F-15E s kotačima F-16.

mini|300px|Ilustracija X-33 na velikoj visini X-33 nikada nije bio namijenjen za let na visini većoj od 100 km, niti brže od polovice orbitalne brzine. Da su se provela ikakva uspješna testiranja, ekstrapolacija bi bila potrebna kako bi se rezultati primijenili na predloženo orbitalno vozilo.

Odluka o projektiranju i izgradnji X-33 proizašla je iz interne NASA-ine studije pod nazivom "Pristup svemiru". Za razliku od drugih studija svemirskog prijevoza, "Pristup svemiru" trebao je rezultirati dizajnom i konstrukcijom vozila.

Komercijalni svemirski letovi Na temelju iskustva s X-33 podijeljenog s NASA-om, Lockheed Martin se nadao da će iznijeti poslovne argumente za SSTO RLV u punoj veličini, nazvan VentureStar, koji bi se razvijao i upravljao komercijalnim putem. Namjera je bila da, umjesto upravljanja svemirskim transportnim sustavima kao što je to učinila sa Space Shuttleom, NASA se umjesto toga obrati privatnoj industriji za upravljanje višekratno upotrebljivim lansirnim vozilom, a NASA će kupovati usluge lansiranja od komercijalnog pružatelja usluga lansiranja. Dakle, X-33 nije bio samo usmjeren na usavršavanje tehnologija svemirskih letova, već i na uspješnu demonstraciju tehnologije potrebne za stvaranje komercijalne rakete-nosača za višekratnu upotrebu.

VentureStar je trebao biti prvi komercijalni zrakoplov koji je poletio u svemir. VentureStar je bio namijenjen dugim međukontinentalnim letovima i trebao je biti u upotrebi do 2012. godine, ali ovaj projekt nikada nije financiran niti započet.

Nastavak istraživanja mini|lijevo|300px|Testiranje motora Aerospike u svemirskom centru Stennis, 6. kolovoza 2001. Nakon otkazivanja 2001. godine, inženjeri su uspjeli napraviti funkcionalni spremnik tekućeg kisika od kompozita od ugljičnih vlakana. Testovi su pokazali da su kompoziti prikladni materijali za spremnike tekućeg kisika.

Dana 7. rujna 2004., inženjeri tvrtke Northrop Grumman i NASA-e predstavili su spremnik tekućeg vodika izrađen od kompozitnog materijala od ugljičnih vlakana koji je pokazao sposobnost ponovljenog punjenja gorivom i simuliranih ciklusa lansiranja. Northrop Grumman je zaključio da su ovi uspješni testovi omogućili razvoj i usavršavanje novih proizvodnih procesa koji će tvrtki omogućiti izgradnju velikih kompozitnih spremnika bez autoklava; te razvoj dizajna i inženjeringa konformnih spremnika za gorivo prikladnih za upotrebu na jednostupanjskom vozilu za orbitu.

Alternativni prijedlozi mini|200px|DC-XA Pet tvrtki izrazilo je interes i predložilo koncepte. Od tih pet, Lockheed Martin, Rockwell i McDonnell Douglas odabrani su za razradu detaljnijih prijedloga.

Rockwell Rockwell je predložio dizajn izveden iz Space Shuttlea. Koristio bi jedan glavni motor Space Shuttlea (, SSME) i dva motora RL-10-5A.

U kasnijem sustavu punog opsega za postizanje orbite Rockwell je planirao koristiti šest motora Rocketdyne RS-2100.

McDonnell Douglas McDonnell Douglas predstavio je dizajn koji koristi motore s tekućim kisikom/vodikom na temelju svog testnog vozila DC-XA s vertikalnim polijetanjem i slijetanjem. Koristio bi jedan SSME za glavni pogonski sustav.

Izvori

Vanjske poveznice

. . . .

Kategorija:Američke svemirske letjelice Kategorija:NASA X-33 Kategorija:Podorbitalni let Kategorija:Pristup svemiru Kategorija:Svemirski zrakoplovi Kategorija:Raketoplani Kategorija:Lansirni sustavi za višekratnu upotrebu Kategorija:Prijedlozi