중간 eXperimental 차량

Intermediate eXperimental Vehicle
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중간 eXperimental[1][2][3] 차량
Intermediate eXperimental Vehicle.jpg
IXV 재진입 단계에 대한 아티스트의 견해
미션 타입기술 시연
교환입니다.ESA
COSPAR ID Edit this at Wikidata
웹 사이트ESA 재진입 테크놀로지
아포기412 km (256 mi)
우주선 속성
우주선 종류승강체
제조원탈레스 알레니아 공간
발사 질량1,800 kg (4000파운드)
임무 개시
발매일2015년 2월 11일 13:40 (UTC) (2015-02-11T13:40Z)[4][5][6]
로켓베가
발사장소기아나 우주 센터 ELV
임무 종료
상륙일2015년 2월 11일(2015-02-11)
착륙 지점태평양

IXV(Intermediate eXperimental Vehicle)는 유럽우주국(ESA)의 실험용 준궤도 재진입 차량이다.재사용 가능한 궤도 복귀 차량 분야에서 ESA의 작업을 검증하기 위한 시제품 리프팅 바디 궤도 복귀 차량 역할을 하도록 개발되었다.

유럽우주국은 미래 발사대 준비 프로그램(FLPP)이라고 불리는 프로그램을 가지고 있는데, 이 프로그램은 재사용 가능한 [7][8]우주선에 대한 제출을 요구했다.출품작 중 하나는 이탈리아 우주국에 의한 것으로, 초기 테스트 차량인 Pre-X를 개발하기 위해 진행한 자체 프로그램(PRIDE)을 발표했으며, 이 프로그램으로부터 기술을 계승한 중급 eXperimental Vehicle(IXV)과 후속 스페이스 라이더(Space Rider)의 후속 모델이다.시제품 [9]IXV

2015년 2월 11일, IXV는 첫 100분간의 아궤도 우주 비행을 실시해, 태평양 표면에 [10][11]온전한 상태로 착륙해 임무를 완수했다.이 차량은 궤도 [12]: 23 속도에서 완전한 대기권 재진입을 수행하는 최초의 인양체이다.과거 임무에서는 조종이 용이하지만 매우 복잡하고 비용이 많이 드는 날개 달린 몸체 또는 제어가 어렵지만 복잡성은 덜하고 비용은 [13]더 적게 드는 캡슐 중 하나를 비행 테스트했습니다.

발전

배경

1980년대와 1990년대 동안, 재사용 가능한 발사 플랫폼과 재사용 가능한 우주선의 개발에 대한 국제적인 관심이 컸는데, 특히 우주 비행기와 관련하여, 아마도 이러한 프로그램들의 가장 유명한 예가 미국 우주왕복선과 소련의 부란 프로그램일 것이다.프랑스의 국립우주센터(CNES)와 독일의 독일항공우주센터(DLR)와 같은 유럽 국가들의 국가 우주 기관들은 이 시기에 그들만의 디자인을 연구했는데, 그 중 가장 두드러진 것이 에르메스 우주 비행기다.수년 동안 유럽우주국(ESA)의 지원을 받은 헤르메스 프로그램의 개발은 러시아 항공우주국(RKA)과 기존 소유스 우주선을 대신 사용하기 위한 파트너십 협정을 위해 비행이 수행되기 전인 1992년에 결국 중단되었다.

1990년대 초 에르메스 우주선의 개발 작업은 취소되었지만, ESA는 유사한 재사용 가능한 우주선을 독자적으로 개발하고 최종적으로 배치한다는 전략적 장기적 목표를 유지했다.따라서, ESA는 이 목표를 뒷받침하기 위해 다양한 실험 차량 개념에 대한 일련의 설계 연구와 미래의 재진입 차량에 중요하다고 [14]간주되는 기술 개선 작업에 착수했다.이러한 연구에서 도출된 기술과 개념을 시험하고 발전시키기 위해서는 재진입 시스템에 대한 실질적인 비행 경험을 축적하고 우주 운송, 탐사, 과학 분야의 국제 협력을 유지 및 확장해야 할 필요성이 분명히 있었다.이러한 욕구 속에서 미래 발사대 준비 프로그램(FLPP)이 등장하였다. 이 계획은 재진입 [14]차량과 관련된 기술의 도전과 개발에 대처하기 위한 프레임워크를 제공하는 다수의 회원국에 의해 구상되고 옹호되는 ESA가 주도하는 이니셔티브이다.

상당한 진전이 이루어지기 위해, FLPP는 기존 연구, 기술 및 [14]설계를 바탕으로 한 시제품 재진입 차량의 생산과 시험을 필요로 할 것으로 인식되었다.보다 광범위한 생산 차량을 개발하기 전에 일련의 테스트 차량을 사용하는 단계별 접근방식을 채택함으로써, 이 접근방식은 위험을 줄이고 비교적 저렴한 초기 임무에서 점진적으로 더 정교한 개발을 통합할 수 있는 것으로 나타났다.

이러한 결정에 따라 2005년 초 이탈리아 우주국과 이탈리아 항공우주연구센터가 PRID(유럽의 [9]재사용 가능한 궤도 내 시연기 프로그램)라는 이탈리아 프로그램을 통해 중간 eXperimental Vehicle(IXV) 프로젝트를 공식적으로 시작했습니다.그들의 주요 산업 계약자는 [14]이탈리아의 차세대 런처 프라임 스파(NGLP)였다. Next Generation Launcher Prime SpA)였다.후자의 조직은 두 개의 주요 유럽 항공 우주 회사인 Astrium과 Finmeccanica로 구성된 합작 기업입니다.PRIDE 프로그램은 유럽 우주 연구 기술 센터, 이탈리아 우주국(ASI), 프랑스 우주 기관 CNES 및 독일 DLR을 포함한 다양한 국가 우주 기관의 지원을 받았다. 2006년 11월까지 IXV는 11개 회원국의 지원을 받았다.오스트리아, 벨기에, 프랑스, 독일, 아일랜드, 이탈리아, 포르투갈, 스페인, 스웨덴, 스위스 및 네덜란드.[14]이 중 이탈리아는 IXV 프로그램의 [15]주요 재정 지원국으로 부상했다.

선택 및 출시 전 테스트

베가 로켓

IXV 프로젝트는 특히 1998년에 시험 발사된 성공적인 대기권 재진입 시연기(ARD)에서 이전에 수행된 많은 연구 데이터와 작동 원리의 이점을 얻고 활용했다.초기에 프로젝트의 임무 정의 및 설계 성숙도 단계에서 실험 요건(기술 및 시스템), 프로그램 요건(기술 준비도, 개발 일정 및 비용) 및 r을 평가하는 것을 목표로 기존 ESA와 국가 개념 간의 철저한 비교가 다시 수행되었다.isk 완화(가용성, 성숙도, 견고성 및 성장 잠재력)[14]선택된 기준선 설계, 가느다란 리프팅 차체 구성은 주로 CNES가 주도하는 ESA의 ARD 차량에 적용되었다.개발 작업은 예비 설계 정의 단계에서 신속하게 진행되어 2007년 [14]중반에는 시스템 요건 검토에 도달했습니다.

2009년 12월 18일, ESA는 39,400,000유로 상당의 탈레스 알레니아 스페이스와 18개월간의 예비 IXV [2][16]작업을 커버하는 계약을 체결했다고 발표했다.2011년에 IXV 프로젝트의 총 예상 비용은 1억 5천만 [1]유로였다고 합니다.

2012년 말,[17] IXV의 아음속 낙하산 시스템은 미국 애리조나 주의 유마 시험장에서 시험되었다.그 직후,[18] 이탈리아 로마 근교의 콘실리오 나조날레 델레 리커쉬의 INSEAN 연구 탱크에서 일련의 물 충격 테스트가 실시되었습니다.

2013년 6월 21일, IXV 시험 차량이 이탈리아 사르디니아 앞바다의 살토 디 퀴라 지역에 있는 3km(1.9mi) 고도에서 떨어졌다.이 시험 투하의 목적은 아음속 낙하산, 부양 풍선, 비콘 전개 등 차량의 수상 착륙 시스템을 검증하는 것이었다.풍선이 팽창하는 동안 약간의 이상이 발생했지만, 다른 모든 시스템은 예상대로 작동했습니다.드롭 테스트 후 추가 [19]분석을 위해 차량을 회수했습니다.2014년 6월 23일, 구난선 Nos Aries는 [20]토스카나 해안에서 단일 IXV 테스트 물품과 관련된 훈련 훈련을 실시했다.

2014년 6월, IXV 시험 비행체는 네덜란드 노르드베이크의 ESTEC 기술 센터에 도착하여 베가 로켓을 타고 비행할 수 있을 것으로 예상하는 시험 캠페인을 받았다.[21]

설계.

차량의 정면도

IXV(Intermediate eXperimental Vehicle)는 재사용 가능한 시제품으로, Space Rider라는 차세대 모델의 선구자입니다.ESA에 따르면, 그 이름의 중간 부분은 계획된 후속 생산 [14]우주선을 대표하지 않는 차량의 형태 때문이다.어떤 종류의 날개도 없는 리프팅 바디 배치를 가지고 있어 재진입 시 리프트 대 드래그 비(L/D)가 0.7이 됩니다.크기와 모양은 베가 발사기의 질량 한계 이내를 유지하면서 실험용 페이로드를 수용하기 위해 내부 체적을 최대화할 필요성과 적절한 무게 중심 사이에서 균형을 이룬다.이 차량에는 열 보호 시스템 및 활성 공기역학적 제어 [14]표면의 존재 등 ESA가 관심을 갖는 몇 가지 핵심 기술이 의도적으로 포함되어 있습니다.IXV의 제어 및 기동성은 극초음속 [14]비행을 포함한 전체 비행 경로 전체에 걸쳐 이러한 공기역학적 표면(이동 플랩 한 쌍으로 구성)과 스러스터의 조합에 의해 제공됩니다.

IXV의 핵심 역할은 공기역학적으로 제어된 재진입에 대한 데이터와 경험을 얻는 것으로, ESA는 이전에 [14]채택된 탄도 및 준탄도 기법의 현저한 진보를 나타낸다고 주장했다.각 미션 전체에 걸쳐 공기 열역학 현상을 조사하고 시스템 설계 도구와 지상 검증 방법을 검증하기 위해 대표적인 재진입 성능 데이터가 기록되며, 이는 다시 미래의 설계 [14]노력을 뒷받침한다.재진입은 NASA가 운영하는 우주왕복선과 유사하게 콧대 높은 자세로 이루어집니다. 비행의 이 단계에서, 우주 비행기의 기동은 일반적인 [15]항공기와 같이 비행기 밖으로 롤링한 다음 그 방향으로 들어 올리면 수행됩니다.착륙은 차량 상단을 통해 하강하는 동안 배출되는 낙하산 배치에 의해 이루어집니다. 또한 착륙 몇 초 전에 일련의 에어백이 팽창하여 [14]착륙을 부드럽게 합니다.

IXV의 또 다른 주요 ESA 목표는 구조 및 고급 열 보호 조치, 특히 [14]재진입 시 발생하는 까다로운 조건에서의 성능 검증이었다.하부는 탄소 섬유와 실리콘 카바이드 혼합물로 구성된 세라믹 열 보호 패널로 덮여 있으며, 코르크 마개와 실리콘 기반 복합 재료로 구성된 애블러블 재료는 차량 상부 [15]표면에 코팅되어 있습니다.기체는 기존의 열구조/냉간구조 배치를 기반으로 하며, 첨단 세라믹 및 금속 조립품, 절연 재료 및 각종 부착물, 접합부 및 씰의 효과적인 설계에 의존합니다. 첨단 항법 및 제어 기법이 수행하는 역할도 높은 것으로 간주되었습니다.중요성

IXV는 별도의 기동 및 지원 모듈에 의해 온오비트로 지원되며, 이는 취소된 에르메스 셔틀에서 사용하도록 의도된 자원 모듈과 거의 유사합니다.IXV의 항전기는 LEON2-FT 마이크로프로세서에 의해 제어되며 MIL-STD-1553B 시리얼 [22]버스에 의해 상호 연결됩니다.

주로 데이터를 수집하기 위한 실험 차량으로서, 다양한 센서와 모니터링 장비가 비행의 전체 기간 동안 존재하며 차량의 중요한 재진입 [14]기술의 검증을 포함한 평가 노력을 뒷받침하는 데이터를 수집하기 위해 작동한다.기록된 데이터는 우주선 재진입 기술에 관한 필수 핵심 실험뿐만 아니라 우주선의 동적 거동과 환경의 [14]재건을 위한 차량 모델 식별(VMI) 측정과 같은 유도, 항법 및 제어 시스템을 포함한 IXV 비행의 다양한 요소를 포함한다.또한, IXV는 일반적으로 보완적인 승객 실험을 수행하게 되는데, 이는 미션 성공에 직접 필요하지는 않지만 차량의 투자 수익률을 높이는 데 도움이 된다. ESA에 따르면, 유럽 산업, 연구소 및 유니버시티의 혼합으로부터 50개 이상의 제안이 접수되었다.es, 대부분은 미래 발사대 프로그램(예: 유도, 항법, 제어, 구조 건강 모니터링 및 열 보호를 위한 잠재적 추가 방법)의 우주 탐사와 과학적 가치를 가지고 있다.각 임무를 통해 원격 측정이 지상 관제사들에게 방송되어 차량의 [14]진행 상황을 감시한다. 그러나 재진입 시 우주선 주위에 플라즈마가 축적되는 것과 같은 현상은 무선 [15]신호를 차단하는 것으로 알려져 있다.

IXV는 [9]ESA를 위한 이탈리아 PRID 프로그램에 따라 개발된 Space Rider라는 이름의 차기 모델의 선구자이다.

비행 테스트

2011년, IXV는 2013년에 [23]첫 비행을 실시할 예정이었지만, 이후 2014년 [24][25]말 새롭게 개발된 베가 발사대를 사용하여 첫 발사를 하도록 일정이 변경되었다.이 초기 발사 시간은 결국 해결되지 않은 범위 안전 [26]문제로 인해 놓쳤다.

2015년 2월 11일, 일부 지연이 있은 후, IXV는 VV04 [4]임무에서 베가 로켓에 의해 궤도 이하의 궤도로 성공적으로 발사되었다.08시 40am 지역 time,[27]차량이 베가 발사 차량 333km고도부터 412km하고, 120km고도와 여행 7.5km/s의 녹음된 속도, 전형적인 재진입 길 낮은 지구 궤도로 수송해야 보느냐에 따라 동일한에서 재돌입 시작 조정된 하강 시작했다 올라갔다 떨어져(L.를EO)우주선.IXV는 재진입에 이어 착륙 낙하산 개시에 앞서 태평양 상공을 활주했다.이 낙하산은 재진입 [12]: 25–26 초기부터 7300km 이상 비행해 하강 속도를 늦추기 위해 배치됐다.이 우주선은 태평양의 수면으로 내려갔고, 이후 노즈 아리스호에 의해 회수되었다. 우주선 자체와 기록된 임무 데이터에 대한 분석이 이루어졌다.[28][29]당시 ESA 사무총장이었던 Jean-Jacques Dordain은 이 임무에 대해 다음과 같이 말했다. "그것은 더할 나위 없이 좋았지만, 임무 자체는 아직 끝나지 않았다.공기역학, 열 문제, 이러한 차량의 안내 및 내비게이션과 관련된 지식의 한계를 더욱 뒤로 이동시킬 것입니다."[15]

장래의 계획

보도에 따르면 '무난한' 시험 비행이 완료된 후, ESA 관계자들은 2019-2020년 기간 동안 추가 시험 비행이 수행되어야 한다고 결정했다.이 임무 동안, IXV는 이전처럼 스플래시다운 착륙을 수행하는 대신 활주로로 직접 하강하는 다른 방식으로 착륙할 것으로 예상되었습니다. 이 접근은 파라포일의 설치 또는 착륙 기어의 채택을 통해 달성되어야 합니다.두 번째 우주비행을 위한 계획은 원래 2015년 3월 중에 시작되었고, 개조된 우주선에 대한 설계 작업은 2015년 [30]중순에 시작될 예정이었다.[needs update]

스페이스 라이더로의 이행

2016년 12월 ESA에서 과학 예산 기금은 각료 평의회에 의해 상용화된 스페이스 라이더 궤도 [31]비행체의 형태로 차기 IXV 비행에 대한 승인을 받았다.2018년과 2019년 디자인 검토에 이어 2019년 풍선에서 풀사이즈 목업을 떨어뜨리고 2020/2021년 베가-C에서 첫 비행을 할 예정이다.이후 6개월에서 12개월 간격으로 약 5회의 과학비행을 한 뒤 2025년부터 발사, 운용, 지구 [32]귀환을 위해 kg당 4만 달러의 비용을 들여 상용화될 예정이다.스페이스 라이더 미니 셔틀은 4~5m 길이, 적재량 800kg,[citation needed] 총중량 2400kg, 지구력 2~6개월의 임무를 가진 뒤 지구로 귀환해 4개월 이내에 다시 발사될 예정이다.베가-C 로켓의 4단 페이로드 디스펜서 AVUM은 재진입을 [33]위해 버려지기 전에 궤도 기동과 제동, 동력 및 통신을 제공하는 셔틀의 서비스 모듈 역할을 한다.AVUM 서비스 모듈은 통합 IXV 추진 모듈을 교체하고 0.8m의3 차량 내부 공간을 페이로드 베이용으로 확보합니다.스페이스 라이더는 미국 X-37B와 작동 방식이 비슷하지만 X37의 절반 길이와 X37의 5분의 1 무게와 적재 용량으로 역사상 가장 작고 가벼운 우주 비행체가 될 것입니다.착륙을 위해 폐쇄되기 전에 우주 공간에 계기 및 실험을 노출시키는 궤도를 달성하면 페이로드 문이 열릴 것이다.

2020년 12월, ESA는 공동 계약자인 탈레스 알레니아 스페이스 및 아비오와 스페이스 라이더 비행 모델을 납품하는 계약을 체결했다.첫 비행은 현재 [34]2023년 말에 예정되어 있다.

사양

ESA ESTEC에 표시된 것처럼 부유 풍선이 팽창된 IXV의 드롭 테스트 모델.이 모델의 플랩은 이동할 수 없습니다.

ESA,[1] Space.com,[23] Gunter's Space[3] 페이지 데이터

일반적인 특징

  • 길이: 5 m (16 피트 5 인치)
  • 날개폭: 2.2m(7피트 3인치)
  • 높이: 1.5m(4피트 11인치)
  • 빈 중량: 480 kg (1,058파운드)
  • 총중량: 1,900kg (4,189파운드)
  • 전원: 배터리

성능

  • 최고속도: 27,720km/h(17,220mph, 14,970kn)
  • 범위: 7,500km(4,700mi, 4,000nmi)
  • 리프트-드래그: 0.7
  • 최대 고도: 412km(256mi)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c "IXV e-book". ESA. 2011. Archived from the original (ZIP file) on 4 April 2012.
  2. ^ a b de Selding, Peter B. (18 December 2009). "ESA Spending Freeze Ends with Deals for Sentinel Satellites, Ariane 5 Upgrade". Space News. Archived from the original on 2 February 2013. The contract is valued at 39.4 million euros to cover preliminary IXV work for 18 months, Fabrizi said.
  3. ^ a b Krebs, Gunter Dirk. "IXV". Retrieved 4 November 2011.
  4. ^ a b "European space plane set for February launch". News.com.au. News Corp Australia. 22 November 2014.
  5. ^ "European space plane set for February launch: firm". 21 November 2014.
  6. ^ "Worldwide launch schedule". 18 November 2014. Archived from the original on 30 May 2010.
  7. ^ "New milestone in IXV development". ESA. 15 September 2010. The Intermediate eXperimental Vehicle (IXV), under ESA’s Future Launchers Preparatory Programme (FLPP), is the step forward from the successful Atmospheric Reentry Demonstrator flight in 1998, establishing Europe’s role in this field.
  8. ^ IXV 개발의 새로운 이정표.ESA. 2010년 9월 15일
  9. ^ a b c 스페이스 라이더 프라이드이탈리아 항공우주연구센터.접속일 : 2018년 11월 15일
  10. ^ "IXV Mission Timeline". ESA. 9 February 2015. It will navigate through the atmosphere within its reentry corridor before descending, slowed by a multistage parachute, for a safe splashdown in the Pacific Ocean some 100 minutes after liftoff.
  11. ^ "ESA experimental spaceplane completes research flight". ESA. 11 February 2015. ESA’s Intermediate eXperimental Vehicle flew a flawless reentry and splashed down in the Pacific Ocean just west of the Galapagos islands.
  12. ^ a b "ESA Bulletin 161 (1st quarter 2015)". Esro / Bulletin Cers/Cecles. ESA. 2015. ISSN 0376-4265.
  13. ^ "Frequently asked questions on IXV". ESA. Retrieved 28 November 2018.
  14. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q 투미노, 조르지오, 이브 제라드."ESA Bulletin 128 - IXV: 중간 eXperimental Vehicle." ESA, 2006년 11월.
  15. ^ a b c d e 클락, 스티븐"유럽 우주 비행기는 시험 비행으로 전 세계를 비행한다." spaceflightnow.com, 2015년 2월 11일.
  16. ^ "ESA and Thales Alenia Space establish agreement for development of Intermediate eXperimental Vehicle (IXV)". ESA. 19 June 2009.
  17. ^ "ESA의 IXV 재진입 차량 연착륙 준비"ESA, 2012년 11월 9일
  18. ^ Iafrati, A. "Water impact and hydrodynamic loads". Consiglio Nazionale delle Ricerche. Retrieved 22 March 2014.
  19. ^ "IXV 안전 스플래시다운"ESA, 2013년 6월 21일
  20. ^ "Bringing back our Spaceplane". ESA. 24 June 2014. Yesterday, the ship and crew aiming to recover Europe’s unmanned IXV spacecraft in November had a practice run off the coast of Tuscany, Italy.
  21. ^ "Unboxing IXV". ESA. 2 July 2014. The moment when ESA’s IXV Intermediate eXperimental Vehicle is removed from its protective container, safely inside the cleanroom environment of the Agency’s Technical Centre.
  22. ^ Rodríguez, Enrique; Giménez, Pablo; de Miguel, Ignacio; Fernández, Vicente (25 September 2012). SCOE for IXV GNC. Simulation & EGSE Facilities for Space Programmes (SESP 2012). European Space Agency. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 16 November 2012.
  23. ^ a b Coppinger, Rob (13 June 2011). "Europe Aims to Launch Robotic Mini-Shuttle By 2020". Space.com. In 2013, a Vega rocket will carry ESA’s Intermediate eXperimental Vehicle into space.
  24. ^ "Europe's IXV atmospheric reentry demonstrator ready for final tests". space-travel.com. 24 March 2014. The launch, using Europe's new Vega light launcher, is scheduled for October 2014.
  25. ^ "Vega to fly ESA experimental reentry vehicle". ESA. 16 December 2011. The launch of ESA’s IXV Intermediate eXperimental Vehicle on Europe’s new Vega rocket is now in detailed planning, a major step towards the craft’s flight in 2014.
  26. ^ de Selding, Peter B. (30 October 2014). "Thales Alenia Officials Flabbergasted as Safety Concerns Sideline IXV". SpaceNews.
  27. ^ "European Mini-Space Shuttle Aces 1st Test Flight". Space.com. 11 February 2015.
  28. ^ "ESA's IXV reentry vehicle prepares for soft landing". ESA. 9 November 2012. it will fly the experimental hypersonic phase over the Pacific Ocean, descend by parachute and land in the ocean to await recovery and analysis.
  29. ^ "Europe's mini-space shuttle returns". BBC News. 11 February 2015.
  30. ^ Howell, Elizabeth (23 February 2015). "Europe's Newly-Tested Space Plane Aims for Next Launch in 2019". Space.com.
  31. ^ "Europe commits to the space station and ExoMars as part of $11 billion in commitments to ESA - SpaceNews.com". 2 December 2016.
  32. ^ "ESA aims to privatize Space Rider unmanned spaceplane by 2025 - SpaceNews.com". 22 June 2017.
  33. ^ http://esamultimedia.esa.int/docs/space_transportation/Space_Rider_factsheet_HiRes_ok.pdf[베어 URL PDF]
  34. ^ "ESA signs contracts for reusable Space Rider up to maiden flight".
  35. ^ "IXV flight profile". European Space Agency.

추가 정보

외부 링크