Sharp Edge Flight Experiment SHEFEX

[Salo]

Германия создает новую космическую многоразовую ракету

(23:26) 17.07.2010


Немецкий аэрокосмический центр DLR сегодня сообщил о ведении работ по созданию современной космической ракеты, способной выходить за пределы атмосферы нашей планеты и возвращаться туда обратно без отделения каких-либо ступеней и существенных повреждений корпуса. Теоретически, данную ракету можно было бы использовать и для доставки космонавтов и грузов на МКС.

В пятницу немецкие инженеры показали 2,5-метровую носовую часть ракеты Shefex II, способную в автономном режиме совершать полет на небольшие расстояния. Немецкие специалисты говорят, что тестовый полет ракеты состоится в марте будущего года, когда с мобильной стартовой площадки на базе ВВС Австралии Вумера ракета должна будет стартовать.

В основу новой ракеты лег прототип ранее созданной в Германии ракеты Shefex I, старт которой успешно прошел с норвежской территории в 2005 году.

"Наша конечная цель проста - шаг за шагом создать полностью автономный многоразовый космический аппарат", - говорит Хедрик Вайнс, инженер из Института дизайна и конструкторских исследований в Штутгарте. По его словам, новая версия ракеты будет более теплостойкой, дешевой и значительно более управляемой, чем все другие аппараты подобного класса.

Немецкие инженеры говорят, что носовая часть ракеты имеет восемь аэродинамических граней, которые позволяют ей проще и с меньшими затратами выходить в космическое пространство. "Ракета имеет аэродинамику, сравнимую с американским шаттлом, однако она меньше и не имеет крыльев", - рассказывает Вайнс.

Стоимость разработки ракеты составляет 12,5 млн евро, вся сумма полностью выделяется Германией.

"Это первая в своем роде ракета, которая может сама себя вернуть обратно на Землю. В данном направлении мы уже неплохо продвинулись. Возможно, данная разработка ляжет в основу нового поколения космических аппаратов", - говорит он.

Вайнс отмечает, что одним из основных преимуществ ракеты является ее способность в управляемом режиме вернуться из космического пространства. В отличие российских или китайских баллистических капсул, которые возвращаются из космоса в неконтролируемом режиме, пилоты ракеты могут буквально вручную скорректировать место посадки. Создана она таким образом, что ракета может контролироваться на высоте 100-20 км от Земли, после чего автоматика выбрасывает парашют и происходит мягкая посадка. При этом, на этапе входа в атмосферу корпус ракеты выдерживает температуру до 10 000 градусов.

[Salo]

http://www.gosniias.ru/pages/issues/ti/2007/ti22307.htm#7

В будущем предстоит также вернуться к полету гиперзвукового демонстрационного образца ЛА SHEFEX (Sharp Edge Flight Experiment – "перспективный летный эксперимент"). ЛА SHEFEX II будет выполнен на основе опыта, полученного в 2005 г. Тогда Центр DLR собрал большое количество данных, хотя и потерял ЛА в море. Предполагается, что испытательный полет, намеченный на 2010 г., продемонстрирует автономное аэродинамическое управление ЛА на скорости М = 12; в предшествующем полете скорость достигала М = 7. Центр DLR будет сотрудничать с Бразилией по рассматриваемой программе, включающей летные испытания на норвежском ракетном полигоне Андойя.

Aviation Week, 9/IV 2007, p. 36

[Salo]

http://www.popmech.ru/article/7094-novosti-kosmonavtiki/

В прессу просочились слухи о том, что в Германии в рамках проекта SHEFEX II в Германии идет работа над новым многоразовым космическим аппаратом. Основой концепции является сочетание «угловатых» обводов аппарата и активного охлаждения теплозащиты. Стремление отказаться от поверхностей сложных форм обусловлено аэродинамическими соображениями, стремлением сократить номенклатуру теплозащитных плит, а также добиться малозаметности для радаров. В настоящее испытания модели аппарата проводятся в гиперзвуковой аэродинамической трубе, позволяющей создавать потоки скоростью свыше 3 Маха. А в начале 2011 г. экспериментальный аппарат длиной около 2 м планируется запустить с полигона в Австралии на высоту около 200 км, после чего он осуществит управляемый спуск.


Немецкий экспериментальный гиперзвуковой многоразовый космический корабль SHEFEX II разрабатывается с учетом требований малозаметности для радаров, что не может не наводить на мысль о его «двойном» назначении

[Salo]

http://www.spacenewsfeed.co.uk/index.php/free-content/4646-dlr-tests-sharp-edged-spacecraft-with-new-type-of-heat-shield-cooling-system

DLR Tests Sharp-Edged Spacecraft With New Type Of Heat Shield Cooling System

(6 May 2010) Re-entry into Earth's atmosphere is considered one of the most critical moments in spaceflight.

To make the journey into space and back to Earth safer, cheaper and more flexible, the German Aerospace Center (Deutsches Zentrum f

[Salo]

http://www.dlr.de/bk/en/desktopdefault.aspx/tabid-4519/7395_read-10112/
http://www.weblab.dlr.de/rbrt/pdf/AIAA_GNC_086991.pdf
http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMISPHST08_1877/PV2008_2542.pdf

[Salo]

https://gomel-sat.net/2569-shefex-nemeckij-kosmicheskij-korabl.html

Возвращение на Землю считается одним из самых критических моментов в любой пилотируемой космической миссии.

Инженеры Немецкого Космического Центра (DLR) задались целью - сделать полет в космос более безопасным, дешевым и комфортным. В результате, на свет появился корабль Shefex-II. Его уникальные особенности заключаются в угловатой структуре и активном охлаждении теплового покрытия.

В ближайшее время опытный образец аппарата будет испытан в ветровом тоннеле в Геттингене, позволяющим практически на 100 процентов воссоздать условия, возникающие при входе физического тела в атмосферу Земли.

Основным компонентом станет газ, обдувающий космический корабль со скоростью 12 тысяч километров в час и при этом нагретый до 5 тысяч градусов по Цельсию. Угловатая форма аппарата имеет два больших преимущества перед обтекаемой, например, как у американских шаттлов. Во-первых, это делает тепловое покрытие более простым и надежным.

"У шаттла тепловое покрытие состоит из 25 тысяч плиток. Наш вариант является более простым с технической точки зрения, что уменьшает затраты на его обслуживание. Более того, астронавты при необходимости сами могут заменить элементы покрытия прямо в космосе", говорит доктор Хеннеманн.

Во-вторых, многогранная форма приводит к улучшенным аэродинамическим свойствам. "Капсула имеет практически те же аэродинамические свойства, что и шаттлы, но она значительно меньше в размерах и не имеет крыльев", сказал проектный менеджер Хендрик Вейхс. "Мы запросто можем использовать посадочную площадку в Германии для того, чтобы посадить Shefex-II", добавил он.

Планируется, что в начале 2011 года состоятся первые космические испытания экспериментальной модели Shefex-II. В первую очередь немецких специалистов интересует эффективность активного охлаждения теплового покрытия при входе аппарата в атмосферу Земли. Это единственный проект космического корабля, который полностью финансируется и разрабатывается Германией.

Основные параметры экспериментального образца Shefex-II:
Запланированная дата запуска: начало 2011 года.
Высота пусковой установки: 12,7 метров.
Масса корабля: 6800 килограмм.
Продолжительность ожога первой стадии: 62 секунды.
Продолжительность ожога второй стадии: 70 секунд.
Максимальная высота полета: 200 километров.
Продолжительность активной фазы эксперимента: 53 секунды (Период преодоления расстояния от 100 до 20-километровой отметки над поверхностью Земли).
Расстояние между стартовой и посадочной площадками: 900 километров.
Максимальная скорость: 12000 километров в час.

[Saul]

Размер нижнего оперения разный на взлёте и спуске, сбрасывает что ли? Да, форма такого ПК подошла бы  для сквозного воздушного старта. Интересно, а есть варианты с тремя плоскостями, через 120 град, как астроплан в фильме (консультации КЭЦ) "Космический рейс"?
http://io.ua/ve76b1329254c82f3746571b046bdaecc[/img]

[Saul]

http://io.ua/ve76b1329254c82f3746571b046bdaecc

[lll]

мы уже неплохо продвинулись. Возможно, данная разработка ляжет в основу нового поколения космических аппаратов", - говорит он.

Они ещё и 50-местный космический самолёт творят (тоже с охлаждением) - в Австралию за 90 мин

[Johannes]

Hannah B

[KVV]

А что с сабжем? В смысле - SHEFEX II?

Самое "свежее", что смог найти://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10308/471_read-700/year-2011/471_page-2/

Raumfahrzeug SHEFEX II startet im September 2011 in Norwegen[/size]

Donnerstag, 7. April 2011

DLR-Wissenschaftler nutzen Testgel

[Fakir]

А есть где-то подробности про их концепцию активного охлаждения?

И вообще - они точно говорят о входе с орбитальными скоростями, а не суборбиталке межконтинентальной?
Потому как "re-entry 12 000 km\h" пишут...

[pkl]

Да ладно вам! Будет обычная зондирующая ракета.

[KVV]

И вообще - они точно говорят о входе с орбитальными скоростями, а не суборбиталке межконтинентальной?
Потому как "re-entry 12 000 km\h" пишут...

А чем Вам не нравится 3,3 км/с ?
Но сначала они говорили о 12-и М.

[Fakir]

Потому что вход с такой скорость не только количественно (и очень сильно), но уже практически качественно отличается от входа с орбитальной скоростью.

[Salo]

http://www.parabolicarc.com/2012/07/01/dlr-launches-shefex-ii-experimental-re-entry-vehicle/

DLR Launches SHEFEX II Experimental Re-entry Vehicle[/size]
Posted by Doug Messier
on July 1, 2012, at 8:17 am


The SHEFEX II test vehicle prior to launch. (Credit: DLR)

BERLIN (DLR PR) – After a 10-minute flight, the sharp-edged SHEFEX II spacecraft landed safely west of Spitsbergen. Researchers from the German Aerospace Center (Deutsches Zentrum f

[dee34rt]

Желаю что бы у них все получилось.

[Salo]

http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-4100/year-all/

Experiments on SHEFEX II successful[/size]

28 June 2012
ShefexShefexLaunch of SHEFEX II on 22 June 2012 21:18 CESTPractise countdown for SHEFEX IIAssembly of the SHEFEX II vehicleSHEFEX II on its launch vehicle


SHEFEX II on its launch vehicle


 Assembly of the SHEFEX II vehicle


Practise countdown for SHEFEX II




    Launch of SHEFEX II on 22 June 2012 21:18 CEST

DLR researchers begin evaluating data; as yet, no recovery of the spacecraft

Following the flight of the SHEFEX II spacecraft on 22 June 2012, researchers at the German Aerospace Center (Deutsches Zentrum f

[Lamort]

Очень интересно каким образом у них не сгорит хвостовая часть, - разумеется, если это будет возвращение с орбиты.

[Salo]

Видео:
http://www.youtube.com/watch?v=SOFBH6c_HLw&feature=player_embedded

[Salo]

[Salo]

http://www.aviationweek.com/awmobile/Article.aspx?id=/article-xml/AW_09_03_2012_p86-489251.xml

Latest Shefex Shot Keeps Germany In Hot Pursuit
By Michael Dumiak
Source: Aviation Week & Space Technology

September 03, 2012

Michael Dumiak Berlin



German researchers are pleased so far with the results of their summer space launch of a rocket-boosted hypersonic demonstrator, which reached 11 times the speed of sound, even though it is now clear they will not be able to recover the vehicle payload fr om its resting place at the bottom of the Greenland Sea.

The Sharp Edged Flight Experiment (Shefex II) aimed to validate structures, systems and design technology for future spacecraft that will be more maneuverable for reentry and landing than the current generation of blunt-body designs. The flight followed a Shefex I test in 2005 and will pave the way for a more ambitious near-orbital reentry Shefex III demonstrator in 2016.

Although researchers hoped to recover the test vehicle from a shallower zone than the 3-km-deep (1.9-mi.) water in which it eventually impacted, they have plenty to go on. "We have all the data from the reentry and very interesting data from the ascent," says Hendrik Weihs, Shefex II project manager at German aerospace center DLR.

The 7-ton Shefex II was launched on June 22 from a mobile facility at the remote Andoya rocket range in Norway at 21:18 p.m. local time and impacted an area 250 km away in the sea west of Spitzbergen, north of the Arctic Circle. Its 10-min. flight covered an arc 180 km to the northwest, reaching Mach 11 as it reentered the atmosphere. Although aircraft and a recovery ship stood ready, due to safety restrictions they were far from the landing site and unable to reach it before the payload was lost, Weihs says.

Even so, Shefex II's 300 sensors measuring temperature, pressure, heat fluxes, acceleration and other key data worked well, Weihs says. Data were collected on the performance of the launch and vehicle design as well as the ability of its tiles, insulation and cooling systems to be able to handle reentry heat of up to 2,500C (4,532F); and the ability of special canards to execute a controlled roll during flight.

Weihs laid down the first drawings for Shefex in 2001. The first craft flew from Andoya four years later, and designs for Shefex II got underway in 2007. The program is aimed at developing technology for a maneuverable spacecraft that can safely reenter the atmosphere and land. "Right now the shuttle or other winged vehicles have only high drag during the hypersonic phase—they are flying at the end of the trajectory at subsonic speeds. We want to fly in the hypersonic cross-range in the upper atmosphere, and then we intend to only have a lifting body for landing," he says.

Distinguished by canard control fins and a faceted design, Shefex II consisted of flat triangular panels joined at sharp edges to form the nose. DLR believes the sharp edges add aerodynamic capabilities, and that the panels are easier and cheaper to produce than the rounded surfaces found on traditional space capsules.

Although Germany does not have an official hypersonic program, the technology under testing also applies to hypersonic aircraft. "The hypersonic community would like to develop a hypersonic aerospace plane that can replace conventional rocket launches into space," notes Chris Goyne, director of the University of Virginia's Aerospace Research Lab. The low-cost Shefex faceted design shows promise "because developing a fully-functioning hypersonic aerospace plane will be expensive, initially," he adds.

The sharp edges face challenges though, notes Sean O'Byrne, a physicist at Australia's University of New South Wales. "They allow for better aerodynamics—which is very desirable at high speed and altitude wh ere lift is considerably lower than for conventional aircraft. But it means greater heating near the sharp edges, which poses greater challenges for the materials scientists and engineers designing the airframe."

Johan Steelant, an aerothermodynamicist at the European Space Agency, says an edge-led design would have the effect of enlarging the "cross-range," or ability to reach long distances to the left or right, meaning a reentry vehicle would have the possibility of returning to Earth at any time.

[Andrey Samoilov]

Проект жив.
Модернизированный аппарат планируют запустить в космос с помощью бразильской ракеты VSB-30 во второй половине 2021 года. Целью является проработка технологий для создания многоразового челнока.

Статья: https://elib.dlr.de/116879/1/IAC-17-D2.6.1.pdf
Презентация: https://elib.dlr.de/116879/2/IAC-17-D2.6.1_.pdf


Немцы либо делают "конкурента" челноку ЕКА, либо отрабатывают на своем детище технологии для него:

ESA представило многоразовую космическую капсулу Space Rider
https://hightech.plus/2019/06/07/esa-predstavilo-mnogorazovuyu-kosmicheskuyu-kapsulu-space-rider

Space Rider — потомок IXV, экспериментального беспилотного суборбитального космического корабля, выполнившего успешный полет и возвращение в 2015 году. Новая капсула сочетает в себе достоинства этого прототипа с многоцелевым грузовым трюмом, который открывается в космос, посадочным оборудованием и обновленной конструкцией.

Капсулу планируют запускать с ракеты Vega-C при помощи верхней ступени AVUM+ c блоком питания на 600 Вт и оборудованием для ориентации и управления. В трюме можно будет разместить груз массой до 800 кг или объемом 1200 литров.

Недавно Space Rider прошел предварительную оценку конструкции систем и подсистем, финальная экспертиза проекта состоится в конце года. Если все пойдет по плану, ESA запустит многоразовый аппарат в 2022.
https://hightech.plus/2019/06/07/esa-predstavilo-mnogorazovuyu-kosmicheskuyu-kapsulu-space-rider