Virgin Orbit krijgt toestemming voor eerste satellietlancering met Boeing 747

Virgin Orbit heeft van de Amerikaanse luchtvaartautoriteit, de Federal Aviation Administration, toestemming gekregen voor de eerste lancering van de LauncherOne-raket. Deze zal worden afgeschoten vanaf een Boeing 747 en moet satellieten in een baan om de aarde brengen.

In het FAA-document waarin Virgin Orbit de licentie krijgt toegewezen, staat dat Virgin Orbit toestemming heeft met de aangepaste Boeing 747 type 400, genaamd Cosmic Girl, vanaf het Mojave Air and Space Port op te stijgen om de LauncherOne-raket te lanceren. De payload voor de lancering is in het document omschreven als een 'mass simulator with cubesat', maar verdere details worden niet gegeven. Het is nog niet duidelijk wanneer de lancering gaat plaatsvinden, maar Virgin Orbit heeft wel laten weten dat het nog enkele weken duurt voordat het vliegtuig met de LauncherOne het luchtruim betreedt.

Waarschijnlijk betreft dat nog niet de uiteindelijke lanceringsvlucht, maar een van de laatste testvluchten. Virgin Orbit zal namelijk in de komende dagen eerst nog een speciale draagpylon onder de vleugel van de Boeing 747 plaatsen waarmee de raket veilig onder de vleugel komt te hangen. Zodra dat is voltooid, volgt er een testvlucht met alleen Cosmic Girl en de pylon, zonder dat LauncherOne er al aan hangt. Daarna volgt er een nieuwe testvlucht met de LauncherOne onder de vleugel, waarbij de raket alleen wordt ontkoppeld voor een vrije val naar de aarde, waarbij allerlei data wordt verzameld. Daarna ligt de weg open voor de eerste vlucht waarbij de raket daadwerkelijk wordt gelanceerd om een cubesat in de ruimte te brengen.

LauncherOne is een tweetrapsraket die zal worden afgeschoten vanaf de op 10 km hoogte vliegende Boeing 747. Met de raket wil Virgin Orbit relatief kleine satellieten van minder dan 500 kg in een baan om de aarde brengen. Door de raket vanaf deze hoogte te lanceren, in plaats van gebruik te maken van een regulier lanceerplatform op de grond, heeft het bedrijf geen last van negatieve weersomstandigheden en meer flexibiliteit voor het lanceerschema, omdat er niet hoeft te worden geconcurreerd met andere lanceringen. De lancering zal niet eenvoudig zijn, aangezien LauncherOne tijdens de vlucht voor nogal wat luchtweerstand zorgt en door de interne brandstof vrij zwaar is. Bovendien moet de neus van de Boeing 747 in een relatief extreme hoek naar boven worden geplaatst, om de raket in feite verticaal te kunnen lanceren.

Virgin Orbit werd begin maart 2017 opgericht als een zelfstandig onderdeel binnen de Virgin Group. Het is een voormalige divisie van Virgin Galactic, het onderdeel dat bemande ruimtevluchten wil gaan aanbieden aan betalende klanten.

Reacties (47)

[matroosoft]

Ik zie hier veel de vergelijking gemaakt worden met de Falcon 9 raket van SpaceX, terwijl dat toch van een hele andere orde is. Zoals anderen al gezegd een groot verschil in max payload, maar ook in afmetingen:

SpaceX Falcon 9: 70 meter hoog
Virgin Orbit LauncherOne: 16 meter hoog

Plaatje voor het idee:
http://infographics.econo...images/scrollchart_bg.png

[gp500]

Grote is niet waar je naar moet kijken maar naar payload.
Ook hier is dit een nog steeds een klasse verschil.

[DutchKevv]

Wat zijn de voordelen tegenover een commerciële lancering via SpaceX? Beide zullen in de race zitten denk ik..

Virgin: meer flexibiliteit
SpaceX: goedkoper vanwege hergebruik bepaalde stages?

[Kurgan]

Virgin: max 500kg
SpaceX: max. 22.800kg (Falcon 9) tot 54.400kg (Falcon Heavy)

Virgin: alleen baan om de Aarde
SpaceX: interplanetair mogelijk

Ze vissen dus in hele andere vijvers.

[HKS-Skyline]

Ook kan Virgin enkel LEO en geen GTO

[gp500]

Kan wel, booster-stage, maar dan wordt de payload erg klein.

[m8ZBm1Si]

Virgin zal flink goedkoper zijn en een veel lager gewicht kunnen lanceren. Het voordeel hiervan is wel dat je je kleine satelliet in een specifieke orbit kunt krijgen.

Bij SpaceX zou je voor zo'n satelliet vaak 'meeliften' met een andere satelliet, waardoor je beperkt bent in je orbit keuze.

[ATS]

Compleet andere niche denk ik. Het gewicht voor Virgin zal beperkt zijn, want je kan geen tonnen onder die vleugel hangen...

[JUST_me]

And that's where you are wrong.....

Een Boeing 747 kan 165 ton aan kerosine mee nemen, waarvan een groot deel in de vleugel opgeslagen wordt. Ergo, de constructie is wel wat 'gewend'.

De plek waar Virgin de raket aan hangt, is origineel bedoeld door Boeing om een reserve motor aan te hangen (gewicht 4,5 ton) voor het geval een 747 ergens strandt met een kapotte motor. Dan kan een ander toestel een nieuwe motor invliegen door hem aan de linker vleugel te hangen (door het formaat van de motor was het, zeker 20-30 jaar geleden, niet zo makkelijk met een ander vliegtuig deze motor in te vliegen).

En als laatste, de vleugel is het deel dat de lift genereert. Omdat in de vleugel ook het landingsgestel zit (2 van de 4 main gears) kan juist dit deel veel gewicht hebben. Het is voor de constructie makkelijker te dragen dan extra gewicht in de romp (wing to body load). Daarom heb je in een verkeersvliegtuig altijd te maken met gewichtlimieten (vooral op de grond). Zo moeten op 'mijn' toestel (B737) de vleugeltanks geheel vol zitten voordat we kerosine in de middelste tank (tussen de motoren) doen. Heeft met de belasting van de vleugelwortel te maken.

[totaalgeenhard]

Hmmm... hangt wel wat gewicht aan die vleugels:

Empty Weight: 403,500 lbs

Gross Weight: 875,000 lbs

Bron: https://science.howstuffw...t/classic/boeing-7471.htm

[Aetje]

Als ik zo zie waar die pylon zit, is dat de mounting point voor de extra motor. De 747 is in staat om een extra motor onder de vleugel mee te nemen (5 totaal dus) - om deze bijvoorbeeld naar een ander vliegtuig met een defecte motor te vervoeren. De constructie is er dus al deels op gebouwd om op die plek extra gewicht en luchtweerstand te hebben.

Nu is die raket wel wat groter en zwaarder dan een jetmotor, maar toch.

[GLaDTheresCake]

SpaceX can met hun raketten (en vooral de falcon heavy) ook veel grotere payloads vervoeren dan deze raket. Dit is meer interessant voor (robuuste, gezien er een hoop extra krachten zijn op deze manier) kleine satellieten.

[mjtdevries]

En juist de markt voor kleine satellieten groeit gigantisch op het moment. Er zijn een aantal commerciele bedrijven die zich op die markt richten, omdat daar de commerciele toekomst voor satelieten lijkt te liggen.

[mjtdevries]

Dat SpaceX stages hergebruikt, betekent nog niet dat hergebruiken goedkoop is.
De Space Shuttle werd ook hergebruikt, maar was hardstikke duur.

In het dagelijks leven gebruiken we allerlei wegwerp artikelen omdat die goedkoper en zelfs milieuvriendelijker zijn dan het te hergebruiken. (Denk aan papieren bekertjes tegenover kopjes)

De reden om met een vliegtuig het eerste traject af te leggen is omdat een raket bepaald niet zuinig is.
Een straalmotor is veel en veel efficienter om die eerste 10km af te leggen. Je bespaart ontzettend veel brandstof. Verder is een straalmotor veel makkelijker in onderhoud dan een raketmotor. En als je een off-the-shelf vliegtuig als een boeing 747 hebt helemaal.

En je kunt naar de gunstige plek op aarde vliegen om 'm te lanceren. (de evenaar) wat de lancering makkelijker maakt.

Maar je beperkt jezelf ook in grootte. De Falcon 9 kun je niet onder een bestaand vliegtuig hangen.

SpaceX vond de voordelen niet groot genoeg, tegenover de optie de raket gewoon groter te maken en meer brandstof te verstoken. Als je toch al weet dat je zeer grote raketten gaat maken die niet onder bestaande vliegtuigen passen dan is die keuze goed te begrijpen.

[etienno]

In het dagelijks leven gebruiken we allerlei wegwerp artikelen omdat die goedkoper en zelfs milieuvriendelijker zijn dan het te hergebruiken. (Denk aan papieren bekertjes tegenover kopjes)

Ehh.. Wil je nu beweren dat ik thuis beter uit papieren bekertjes kan drinken dan kopjes/glazen, omdat dat milieuvriendelijker en goedkoper zou zijn?

[RedskullTC]

TNO suggereert dat de milieu-impact van papieren bekertjes kleiner is dan die van koppen. Bron. Dit hangt in de praktijk wel af van gebruik (hoe vaak gebruik je een mok voordat je hem afwast?)

[Nox]

Virgin doet dus relatief kleine payloads. Als zij straks de raketten gaan hergebruiken wordt het wel heel aantrekkelijk.

[Nox]

De lancering zal niet eenvoudig zijn, aangezien LauncherOne tijdens de vlucht voor nogal wat luchtweerstand zorgt en door de interne brandstof vrij zwaar is. Bovendien moet de neus van de Boeing 747 in een relatief extreme hoek naar boven worden geplaatst, om de raket in feite verticaal te kunnen lanceren.

Is het dan niet een idee om een A380 of ander recent toestel met extra motorvermogen te pakken? Of zijn er specifieke redenen waarom er een 747 gebruikt wordt?

[SleutelMan]

De kans voor een 747 op de tweedehands markt wel een stuk groter dan een A380 (en ze zijn goedkoper) omdat er simpelweg meer van zijn en omdat ze al langer worden geproduceerd. Ja, de A380 heeft meer vermogen, maar sleept ook meer gewicht mee naar boven (276 ton vs 220 ton leeggewicht). Tevens een kansje dat je binnen de Virgin group nog een toestel kan verhuizen van de luchtvaartmaatschappij naar deze afdeling ipv te hoeven shoppen op de tweedehands markt...

[Reactie gewijzigd door SleutelMan op 23 juli 2024 04:55]

[Verwijderd]

De kans voor een 747 op de tweedehands markt wel een stuk groter dan een A380

Niet zoveel als je denkt. De eerste A380 worden alweer gesloopt. Er zijn gewoon niet genoeg klanten voor en is geëindigd in een hele dure mislukking voor Airbus.

[STFU]

Naar mijn weten is er nog geeneen gesloopt. Tevens heeft Airbus dit jaar nog een belangrijke order gekregen waardoor ze de productie nog een tijd kunnen continueren.
Echter daarmee is de A380 nog steeds geen commercieel succes inderdaad.

Edit: taalfout

[Reactie gewijzigd door STFU op 23 juli 2024 04:55]

[RMU]

Het klopt wel, zie: https://www.flightradar24...d-a380s-to-be-dismantled/ het gaat blijkbaar om de eerste paar productie modellen, omdat die zwaarder zijn dan de huidige A380's

[Reactie gewijzigd door RMU op 23 juli 2024 04:55]

[splug]

[...]

Is het dan niet een idee om een A380 of ander recent toestel met extra motorvermogen te pakken? Of zijn er specifieke redenen waarom er een 747 gebruikt wordt?

Omdat Virgin alleen 747 vliegtuigen heeft? Daarnaast wellicht ook het feid dat een 747 een extra "mount point" heeft om een 5e motor te vervoeren.

[Reactie gewijzigd door splug op 23 juli 2024 04:55]

[Stoney3K]

Heeft de 747 dan alleen onder de linkervleugel zo'n mount? Of is het in theorie mogelijk om op deze manier 2 van deze launchers te vervoeren en te lanceren?

[TommyboyNL]

Ze hebben inderdaad alleen onder de linker vleugel een mount (en niet eens elke 747 is met deze mount geleverd). De foto's van een 5-motorige 747 zijn trouwens vrij bizar

[Nox]

Ik zie nu pas dat ze die extra mount gebruiken... Goed plan natuurlijk. Anyway, de A380 heeft die dus niet. Reden: toen de 747 werd ontworpen was er nog geen vliegtuig dat een 747-engine kon vervoeren.

Allicht in de toekomst als dergelijke lanceringen wat lucratiever worden en er grotere payloads worden gewenst, als je zo'n 787 bijna verticaal ziet opstijgen ga je je ook afvragen of dat geen ideaal plan is

[Verwijderd]

Gezien het systeem niet herbruikbaar is vermoed ik dat de prijs niet competitief is ten opzichte van SpaceX.

En het lanceren is niet echt veel flexibeler, omdat bij slecht weer je ergens anders naar toe moet vliegen.

Los daarvan kunnen er bij een ongeluk eenvoudig mensen omkomen, namelijk de piloten en personeel die de raket moet ontsteken etc. Daardoor ben ik bang dat bij een ongeluk men lang niet meer kan lanceren. Dat probleem heb je bij een vaste lanceerinstallatie veel minder.

[mjtdevries]

Gezien het systeem niet herbruikbaar is vermoed ik dat de prijs niet competitief is ten opzichte van SpaceX.

Veel te kort door de bocht. De vraag is of de controle en revisie van een systeem na een ruimtevlucht goedkoper is dan een nieuwe bouwen. Vaak is dat niet het geval. Bij de Space Shuttle bleek het veel en veel kostbaarder dan ze oorspronkelijk hadden gedacht. (factor 100 of zo)

En het lanceren is niet echt veel flexibeler, omdat bij slecht weer je ergens anders naar toe moet vliegen.

Slecht weer reikt niet tot 10km hoogte. Dus je vliegt niet ergens anders naartoe, je vliegt naar een plek waar het altijd mooi weer is.
De resterende factor is dat het weer op het vliegveld waar je start niet te slecht mag zijn. Maar die marges om op te stijgen met de raket onder de vleugel zijn waarschijnlijk veel beter dan een raketstart vanaf de grond.

[CivLord]

Gezien het systeem niet herbruikbaar is vermoed ik dat de prijs niet competitief is ten opzichte van SpaceX.

Ehh... Wel hoor. Die 747 wordt elke keer opnieuw gebruikt. Klaarmaken voor de volgende vlucht kost vrijwel niets, in vergelijking met het hergebruik van de Falcon 9 stages.
Daarnaast is de payload voor deze raket een factor 10 tot 20 kleiner. In die klasse zijn er nauwelijks raketten die die payload zelfstandig kunnen lanceren. Daardoor moet moet een dergelijke payload vrijwel altijd samen met een andere, zwaardere payload gelanceerd worden, waarmee je volledig afhankelijk bent van anderen en zelf vrijwel geen flexibiliteit hebt.

[Huugje]

Wat zou de volgende stap zijn? Dat ze gewoon zo'n raket nemen die toch al aerodynamisch is en er los te koppelen vleugels inclusief motoren op monteren? Dat zou toch als een drone te besturen moeten zijn. Breng het geheel naar 10km of hoger, koppel de vleugels etc. los en druk op het ignition knopje om de raket te lanceren. De vleugels weer netjes laten landen voor hergebruik. Dat zou toch aanzienlijk aan gewicht schelen, lijkt mij, waardoor je een grotere raket en/of lading de ruimte in kunt brengen.

[mcDavid]

De vraag is: Waarom zou je dat willen? Het voegt enorm veel complexiteit aan je voertuig toe, terwijl je ook gewoon een iets grotere eerste trap kunt bouwen. De energie die een vliegtuig toevoegt is echt peanuts op de totale energie die nodig is om een orbit te bereiken.

[Jeffrey_KL]

Complex kan ik het niet echt noemen. Wat huugje volgens mij bedoelt is gewoon een raket maken met vleugels en de daarbij behorende motoren. Dus inplaats van een vliegtuig waar plaats is voor passagiers/vracht een vleugel te maken die de raket mee kan nemen en welke remote bestuurd wordt.

[mjtdevries]

Een aantal bedrijven werken al aan dergelijke concepten. Virgin heeft in het verleden zoiets al in het klein gebruikt maar er worden nu taxi testen gedaan met "Stratolaunch" dat een groot gevaarte is. (met zes 747 motoren)
http://www.stratolaunch.com/gallery.html

[oshiro]

Specifieke impuls van straalmotoren is wel veel hoger (5 tot 10x zo hoog) dan van raketmotoren op zeeniveau, wat wel een flinke brandstofbesparing kan opleveren. Daarentegen verruil je die brandstof die je mee moet slepen dus voor een setje vleugels met buitenboordmotoren die samen weer een flinke bak massa toevoegen, in combinatie met flink wat extra weerstand. Mocht je het hele zooitje zo efficiënt krijgen dat de extra zuinigheid opweegt tegen de extra massa en weerstand, dan zou het kunnen werken.

Los daarvan wordt het hele ding natuurlijk zo complex dat de prijs nog harder de lucht in schiet dan die raket zelf...

[Mojo]

Heel simpel. Omdat je raket weggooit, en het vliegtuig niet. Zie het als een verkapte 3-traps lancering, waarbij de eerste trap volledig herbruikbaar is. Het kost je alleen de brandstof. Slechts de (veel kleinere) raket gooi je weg.

In totale energie scheelt het niet heel veel, maar je hebt veel minder last van de atmosfeer, en de eerste 900km/h (gokje?) is toch mooi meegenomen. Want door die ellendige rocket equation scheelt het behoorlijk wat brandstof.

[Blokker_1999]

Raket moet helemaal niet verticaal gelanceerd worden, die kan zichzelf wel in een klim steken na het loswerpen. Het principe van op deze manier lanceren is niet nieuw en bestaat al weer meer dan 50 jaar.

[Stoney3K]

Het is wel gunstiger om een raket verticaal of schuin te lanceren omdat ie na het loswerpen eerst zal dalen terwijl de motor nog ontsteekt, en je dus kans hebt dat ie bij het omhoog stijgen tegen het vliegtuig aan klapt.

Ik gok dat de vlucht die ze hiervoor gebruiken een beetje gaat lijken op een paraboolvlucht, dus dat de 747 eerst een duikvlucht maakt om genoeg snelheid te houden voor de steile klim naar boven (op dezelfde manier als wanneer je een looping zou maken).

[Reactie gewijzigd door Stoney3K op 23 juli 2024 04:55]

[mjtdevries]

Aangezien NASA talloze raketvliegtuigen heeft gelanceerd van onder een B-52 in horizontale vlucht zonder dat ze tegen de B-52 aan klapten denk ik niet dat dat risico zo groot is. (denk bv aan de X-1 en X-15)

Ik denk dat de laterale krachten op de raket minder zijn en je minder hoeft te corrigeren wanneer je 'm schuin lanceert. Dat maakt de kans op problemen bij de lancering kleiner.

[Stoney3K]

Die werden dan ook gelanceerd om horizontaal ('naar voren') te gaan, niet naar boven.

Bovendien, als je schuin lanceert hoeft de raket geen draai te maken vanaf horizontaal naar boven toe. Draaien op raketmotoren is erg inefficiënt met brandstof.

[mjtdevries]

De X-15 werd gelanceerd om naar boven te gaan.

En je tweede punt is precies wat ik al zei: Je hoeft minder te corrigeren.
Ik denk dat de brandstof daarbij veel minder belangrijk is dan de krachten die op de raket komen. Talloze lanceringen zijn daardoor mislukt. Uiteraard kun je 'm steviger maken, maar dan word ie weer zwaarder en is het moeilijker in een baan om de aarde te komen.

[Stoney3K]

Brandstof is wel degelijk een grote overweging.

Als je een raket verticaal lanceert hoef je eigenlijk geen brandstof te verbruiken om de raket van een verticale baan naar een horizontale baan te draaien, als je genoeg stijgsnelheid hebt, laat je de zwaartekracht de rest doen.

Lanceer je horizontaal, dan moet je eigenlijk 'andersom' sturen en dan stuur je tegen de zwaartekracht in. De straalpijp van de motor moet dan flink draaien en de stuwkracht is dus niet meer in het pad waarin de raket beweegt, wat heel erg inefficiënt is.

Bovendien zijn inderdaad de krachten op zo'n raket nog eens veel groter, niet alleen als gevolg van de motor die de raket nu eigenlijk krom probeert te trekken, maar ook nog eens van de aërodynamica omdat je 'scheef' door de lucht heen wil bewegen. Beide situaties wil je vermijden.

[mjtdevries]

En desondanks is de X-15 altijd horizontaal gelanceerd en ook de Pegaus word horizontaal gelanceerd.
Die pegasus is wat betreft grootte en payload zeer vergelijkbaar met de LauncherOne:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pegasus_(rocket)

Horizontale lanceringen hebben natuurlijk ook grote voordelen. Bij een horizontale lancering heb je minder tijdsdruk. Bij een vertikale lancering moet je precies op de juiste seconde lanceren en je hele countdown moet zeer precies verlopen.
Bij een horizontale lancering is paar seconde vertraging geen probleem. Je hebt een zeer stabiele situatie van waaruit je de lancering uitvoert. Raket lanceringen blijven nog steeds riskant, dus ik kan me zo voorstellen dat een stabiele lancering situatie zeer gewenst is. (Zeker voor de piloten)

[gp500]

Het gaat hier niet zo zeer om een beginsnelheid, maar een heel klein %.
Het gaat om startgewicht en om de dichtheid van de atmosfeer.

En ook de richting die kunt lanceren en dichter bij de evenaar eventueel kan gaan zitten.
En weersinvloeden.

De optimale positie boven de oceaan en soms ook meer lanceermogelijkheden qua tijd en positie.

Zijn ook nadelen, service o.a. en extra omzicht vanwege een vliegtuig.

[Stoney3K]

Het grootste nadeel is dat je payload capaciteit enorm beperkt wordt, want het vliegtuig dat je gebruikt kan maar een beperkt gewicht omhoog tillen. En de 'payload' van het vliegtuig is in principe de volledige launcher + je nuttige payload.

Elon Musk heeft het duidelijk uitgelegd, de brandstof-voordelen die je haalt uit het lanceren vanaf 10km hoogte, worden compleet teniet gedaan als je de eerste trap 5% groter maakt. En dan is de grootte van je raket in principe niet meer beperkt door de eerste 'trap' die je nodig hebt om alles de lucht in te slepen.

Dit idee heeft wel nut maar het zijn maar heel beperkte use-cases, vooral voor situaties waar je niet kan lanceren vanaf een platform. Bijvoorbeeld omdat Kennedy of Baikonur op de verkeerde breedtegraad liggen voor de baan die je wil bereiken. Een andere use-case is wanneer je lanceertijd heel kritisch is en je zo om de beperkingen van weersinvloeden heen kan werken.

[gp500]

Het vliegtuig kan behoorlijk wat dragen, maar het is meer over welke soort payloads je spreekt.
Spacex heeft geen rol in alles onder een paar ton.

Deze smalsat en multi-nanosat lanceerders zijn zeer nodig voor die sub-500kg markt.
Enander is dat altijd een verstekeling op een grotere raket.

Er zijn tientallen sub-1ton lanceerders in opstart/bedrijf, wordt intressant.

[Spooksel]

Het is best opmerkelijk trouwens hoe relatief snel Virgin Orbit dit allemaal voor elkaar gekregen heeft. Oprichting nog net geen anderhalf jaar geleden en nu al zo ver dat ze binnenkort met dit soort captive carry tests kunnen beginnen!

Het moet trouwens wel opgemerkt worden dat hun zusterbedrijf Virgin Galactic (van de Space Ship Two) al langer (bijna 8 jaar al) bezig was met de Newton motoren die Virgin Orbit nu voor hun raket gaat gebruiken. Het is dus niet zo dat ze in die krap anderhalf jaar alles vanaf een wit blaadje papier ontwikkeld hebben!

Meer info: https://en.wikipedia.org/wiki/LauncherOne

[gp500]

Inderdaad, het is meer een splitsing van activiteiten. juridisch is het mss zo.
Maar technisch is het niet eens snel gegaan.