הכירו את ה"פאנטום אקספרס": מטוס חלל שיוכל להמריא מחדש בתוך 24 שעות

דרפ"א, סוכנות המחקר של משרד ההגנה האמריקאי, בחרה בבואינג לפתח את ה-XS-1 (שבואינג מכנה "פאנטום אקספרס"), מטוס חלל שיוכל להמריא מחדש בתוך שעות מרגע נחיתתו. המטוס יתפקד תחילה כמו רקטה רגילה שמשוגרת אנכית, ולאחר מכן ישחרר שלב רקטי עליון קטן, שיביא את המטען למסלול סביב כדור הארץ, בעוד הוא עצמו ינחת ארצה בדאייה.

הדמייה של מטוס החלל במהלך השיגור. ניתן לראות על גביו את השלב הרקטי העליון שתפקידו להביא את המטען המשוגר למסלול הסופי סביב כדור הארץ, בעוד המטוס עצמו לא נכנס למסלול אלא חוזר ארצה ונחת על מסלול נחיתה. מקור: Boeing rendering.
הדמייה של מטוס החלל במהלך השיגור. ניתן לראות על גביו את השלב הרקטי העליון, שתפקידו להביא את המטען המשוגר למסלול הסופי סביב כדור הארץ. המטוס עצמו לא נכנס למסלול אלא חוזר ארצה ונוחת על מסלול נחיתה כמו דאון. מקור: Boeing rendering.

הסוכנות הצבאית לפרויקטים מחקריים מתקדמים (דרפ"א) הכריזה אתמול כי בחרה בבואינג לפתח עבורה את מטוס החלל XS-1 (קיצור של Experimental Spaceplane, "מטוס חלל ניסויי"), שמיועד לשגר לוויינים קטנים למסלול סביב כדור הארץ. המטוס מכונה על ידי בואינג בשם "פאנטום אקספרס".

מערכת השיגור הניסויית תהייה אוטונומית ותורכב משני שלבים: השלב המרכזי יהיה המטוס עצמו, שיתפקד כמו רקטה רגילה וישוגר אנכית למהירות על-קולית. המטוס ישחרר מעל גבו שלב רקטי עליון וחד-פעמי, שיציב את המטען במסלול סביב כדור הארץ. המטוס עצמו לא יכנס למסלול, אלא יגיע רק לגבול החלל (כלומר: גובה תת-מסלולי של עד 100 ק"מ). לאחר שחרור השלב העליון הוא יחזור ארצה, ויסתייע בכנפיו כדי לנחות על מסלול נחיתה.

לפי דרפ"א, מטוס החלל יהיה דומה בגודלו למטוס מנהלים פרטי. הוא יוכל לשגר מטען במשקל קל יחסית, של עד 1,360 ק"ג, ולהביאו למסלול קוטבי סביב כדור הארץ (מסלול שעובר מקוטב לקוטב, ובשל הסיבוב העצמי של כדור הארץ מאפשר תצפית גלובלית).

המנוע הרקטי של המטוס יסופק על ידי חברת ארוג'ט רוקדטיין (Aerojet Rocketdyne), ויהיה מבוסס על המנוע הראשי של מעבורות החלל. בניגוד למעבורות, שהסתייעו במאיצי צד וטנק דלק ענקי כדי להגיע לחלל, המטוס החדש יהיה עצמאי לחלוטין, וישתמש רק במיכלי הדלק הפנימיים שלו.

מאפיין ייחודי של המטוס יהיה יכולתו להמריא במהירות רבה וללא צורך בהמתנה שאורכת חודשים ולעתים אף שנים. אחת הדרישות של דרפ"א מבואינג הייתה שהמטוס יהיה מסוגל להמריא 10 פעמים בתוך 10 ימים. לפי הסוכנות הצבאית, יכולת זו תשמור על בטחון ארצות הברית, במקרה חירום של איבוד או השמדת הלוויינים המסחריים או הצבאיים של המדינה, שבעידן המודרני מהווים תשתית חשובה לאין ערוך.

מטרה נוספת של הפרויקט היא הורדה משמעותית של עלויות השיגור לחלל. בדומה לחברת ספייס אקס שמפתחת את המשגר הרב-שימושי פאלקון 9, גם ה-XS-1 יהיה רב-שימושי (אם כי יש לציין שהן הפאלקון 9 והן המטוס החדש לא יהיו רב-שימושיים לחלוטין – לשניהם שלב רקטי עליון חד-פעמי).

דרפ"א חוזה כי אם פיתוח מטוס החלל יעבור בהצלחה, עלות השיגור שלו, ביחד עם השלב העליון החד-שימושי, תעמוד על כ-5 מיליון דולר בלבד (אם כי לא מדובר במחיר המסחרי הסופי).

"ה-XS-1 לא יהיה מטוס מסורתי וגם לא רכב שיגור קונבנציונלי, אלא שילוב של השניים, עם מטרה להפחית את עלויות השיגור לעשירית [מהמחיר כיום] ולהחליף את ההמתנה הארוכה והמתסכלת כיום לשיגור על פי דרישה", אמר ג'ס ספונבל, מנהל פרויקטים בדרפ"א. "אנחנו גאים מאד בהתקדמות של בואינג על ה-XS-1 במהלך שלב 1 של התוכנית, ומצפים לקראת המשך שיתוף הפעולה הקרוב שלנו בשלבים 2 ו-3 שאושרו כעת למימון – ייצור וטיסה".

ההכרזה של דרפ"א על בואינג כספקית המטוס מביאה לסיום תחרות שהחלה בשנת 2013, אז הכריזה הסוכנות הצבאית על כוונתה לפתח את המטוס הרב-שימושי. בואינג הביסה שתי הצעות מתחרות של חברות החלל נורת'רופ גראמן ומאסטן ספייס סיסטמס.

זה אינו שיתוף הפעולה היחיד של בואינג עם משרד ההגנה האמריקאי, במסגרתו פועלת דרפ"א, בתחום החלל: החברה בנתה עבור חיל האוויר האמריקאי שני דגמים של מטוס החלל המסתורי X-37B, שלאחרונה חזר ארצה ממשימתו הרביעית, לאחר 718 יום של שהייה בחלל.

הדמייה של המטוס לקראת שיגורו האנכי, כמו רקטה רגילה. מקור: Boeing rendering.
הדמייה של המטוס לקראת שיגורו האנכי, כמו רקטה רגילה. מקור: Boeing rendering.

עבור דרפ"א, זהו אינו הניסיון הראשון שלה לפתח משגר חלל רב-פעמי. הסוכנות ניסתה מספר פעמים בעבר לפתח רכבים כאלו, אך קשיים טכנולוגיים ותקציביים מנעו ממנה להגשים את מטרתה. רק לאחרונה, ב-2015, הסוכנות ביטלה תוכנית במסגרתה ניסתה להמיר מטוס F-15 למשגר חלל קטן, על ידי הרכבת רקטה קטנה על גחונו. התוכנית בוטלה עקב חשש לחיי הטייסים, אך דרפ"א מסרה כי חלק ממערכות הטיסה האוטונומיות שפותחו בה ישולבו במטוס החדש.

בואינג ודרפ"א יחלו כעת בשלב השני של תוכנית ה-XS-1, שיכלול בניית אבטיפוס וניסויי קרקע בשנת 2019, בהם יוצת המנוע 10 פעמים בתוך 10 ימים. השלב השלישי של הפרויקט יחל בשנת 2020, ובו יבוצעו טיסות ניסיון שיבחנו את יכולת השיגור המהירה של הרכב, על ידי שיגורו 10 פעמים בתוך 10 ימים. הטיסות הראשוניות יביאו אותו למהירויות של 5 מאך. בשיגורים מתקדמים יותר המטוס יגיע למהירות של עד 10 מאך, בהן הוא יוכל לשגר למסלול מטען במשקל של 400 עד 1,360 ק"ג.

כדי לסייע למגזר הפרטי לפתח מערכות שיגור חדשניות ובעלות קצב שיגור מהיר, הסוכנות הודיעה כי תפרסם חלק מתוצאות הניסויים שיבוצעו במטוס החלל.

"אנחנו שמחים לראות שהיכולת הזו, שהיא באמת עתידנית, מתקרבת לכדי מימוש", אמר בראד טוסלי, מנהל משרד הטכנולוגיה הטקטית של דרפ"א, האחראי על תוכנית ה-XS-1. "הדגמה של גישה שגרתית לחלל, על פי דרישה, באמצעות רכב דמוי-מטוס, הינה חשובה להשגת הצרכים הקריטיים של משרד ההגנה, ותוכל לסייע בפתיחת הדלת עבור דור חדש של הזדמנויות מסחריות".

להודעה של סוכנות דרפ"א

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

5 תגובות

  1. ליוני
    משטחי הניהוג הוקטורי בספייסX האחראים על החזרה, הרבה יותר בעייתיים
    לשליטה (ומתבלים מהר יותר) מהמשטחים האווירודינמיים המחזירים את ה XS-1,
    ולכן כנראה נוצר הצורך לבודקם ולהחליפם אחרי כל משימה.
    יתכן שגם תכנון המנוע של ה XS-1 לוקח בחשבון פחות זמן הפעלה ולחצים
    קטנים יותר מאלה של הספייס X כדי לאפשר שיגור חוזר מהיר יותר.
    ל-א.
    מה שגרם לתאונות במעבורות היו אטמים שקפאו ולא אטמו במאיצים המוצקים (צ'לנגר)
    וציפוי מיכל הדלק החיצוני שנפל ופגע בבידוד התרמי של המעבורת (קולומביה)
    ל XS-1 אין מיכל דלק חיצוני עם בידוד פלסטי וגם לא מאיצים מוצקים (לפחות
    כרגע, יתכן שיוסיפו בהמשך..) לכן אין סיבה לחששותיך.

    ד.א.
    לא ראיתי שמשות על ה XS-1 לכן נראה לי שמדובר בכטב"מ
    (ולא "מטוס חלל" או מעבורת) שמקסימום ילך בדרך כל טיל…

  2. ניתן לבנות צי לוויינים צבאיים (ריגול, תקשורת, ניווט… )
    קטנים ועם אורך חיים קצר. ולשגר אותם בהתראה קצרה רק בזמן מלחמה או מתיחות או במקרה של פגיעה בלוויינים הקבועים.
    ידוע שסין עובדת חזק על נשק נגד לוויינים והיא לא היחידה.
    ארה"ב מתבססת מאוד על הלוויינים שלה בזמן מלחמה (לדוגמה חלק גדול מהנשק המונחה מבוסס GPS יהפוך חסר תועלת במקרה של פגיעה במספיק לווינים.) לכן זה מאיים מאוד על ארה"ב. משגר כזה יכול לנטרל את האיום אם ארה"ב יכולה לשגר תוך כמה שעות לוויין חלופי (אפילו אם רק זמני ויכולות חלקיות לעומת הלוויינים הגדולים) וכל זה בעלות יחסית קטנה ובעזרת מעט משגרים

  3. יוני
    מדובר על פתרונות מאוד שונים גם אם הם מנסים לפתור אותה בעיה.
    איזה פתרון יותר טוב?
    כדי לדעת חייבים לנסות לפתח את שניהם. ואולי יתברר שלכל אחד מהפתרונות יתרונות משלו. או שכל אחד מהם יעיל יותר בתווך משקלים אחר.
    אם אני מבין נכון היתרון הכי גדול של ההמצאה הזאת זה הזמן הקצר שלוקח להכין את המשגר למשימה חדשה. חשוב במיוחד למשימות צבאיות (מממן את הפרויקט משרד ההגנה ) לא נראה לי שלמשגר של ספייס x יש סיכוי ל10 שיגורים ב10 ימים.

  4. לא ברור לי – למה לבנות פתרון שהוא די דומה לפתרון שיש כבר היום למשגר הרב פעמי שחוזר אוטומטית לאתר הנחיתה , של חברת ספייס X

  5. זה יותר טיל שיגור רב פעמי עם כנפיים לדאייה.
    מוזר לי ההחלטה להציב את המטען עם הגחון ולא בראש הטיל. יש לכך הרבה חסרונות כמו חיכוח אוויר גבוה בהמראה וסיכון לתקלות כמו שהיה מעבורת קולמביה.
    אני מניח שהיתרון זה פשטות יותר גדולה בניתוק.
    בגדול כל הסיפור נשמע יותר פשוט והגיוני מפתרון של החזרה אנכית של הטיל.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן