Mise vícenásobně použitelné nosné rakety

Abstract

Tato práce je rozdělena do dvou hlavních částí, které jsou také hlavní cíle. Cílem první části je popis mise vícenásobně použitelného prvního stupně nosné rakety. V této části je nejdříve přiblíženo téma znovupoužitelných kosmických systémů a jejich vývoj do současné doby. Hlavně jsou však v této části popsány operačně používané vícenásobně použitelné nosné rakety, kde u každé z nich je poté popsána jejich letecká mise. Dále jsou zmíněny některé důležité nosné rakety ve vývoji a také jaké jsou způsoby návratu prvního stupně. Druhá část je praktická a cílem je návrh mise návratu prvního stupně nosné rakety na zemi. Pro výpočty byly zvoleny parametry podle současné rakety Falcon 9, ze kterých byla analyticky vypočtena finální rychlost a výška, ve které se první stupeň oddělí od zbytku rakety. Pro návrat a celkový let byl pomocí programu MATLAB napsán skript, který vypočítal a vykreslil potřebné parametry a charakteristiky. Díky tomu bylo také zjištěno, v jaké výšce bude potřeba znovu zažehnout motory, aby první stupeň bezpečně přistál na zemi.This thesis is split into two main parts which are also the main objectives. The aim of the first part is to describe a mission of a reusable launcher. Firstly, the topic of reusable launch systems and their development until today was approached. Most importantly, the operational reusable launch vehicles are described with the explanation of each booster’s flight mission. Furthermore, alongside some important launch vehicles in development, there is a separate chapter listing the first stage’s return options. The second part is practical with the aim of designing a mission of the launcher reusable first stage. For the calculations, the parameters were chosen according to a current Falcon 9 rocket, from which the final velocity and altitude at which the first stage separates, were analytically calculated. For the return and overall flight mission, a MATLAB script was written to calculate and plot all necessary parameters and characteristics. In the end, the altitude for the engine reignition was also determined to safely land on the ground.