Perkembangan Cina Menuju Long March 5 Kembali Ke Uji Coba Penerbangan Melalui YF-77

Long March 5 - Foto: Xinhua

Cina telah melanjutkan pengujian versi modifikasi mesin roket kriogenik paling kuat di negara ini sebagai bagian dari upaya kembalinya penerbangan ke roket angkat berat Long March 5 yang mengalami kegagalan tahun lalu karena ada masalah dengan salah satu dari 2 mesin YF-77 terpasang pada tahap intinya. Misi penting seperti pengembalian sampel lunar profil tinggi harus didorong sebagai akibat kegagalan dan Cina bersiap untuk mengembalikan Long 5 Maret ke landasan peluncuran pada paruh kedua tahun ini untuk penerbangan uji coba lainnya untuk menerapkan perubahan desain pada mesin utama kriogenik kendaraan.

Long March 5 Y2 meluncur dari Pusat Peluncuran Satelit Wenchang pada tanggal 2 Juli 2017 dalam misi penggeledahannya yang kedua setelah sebuah debut yang sukses pada bulan November 2016. Penerbangan tersebut muncul secara normal sementara roket tersebut menembakkan 4 penguat berbahan bakar minyak tanah dan tahap inti kriogenik secara bersamaan untuk mendorong keluar dari atmosfer padat dan menuju orbit dengan satelit eksperimental Shijian-18 yang akan memulai debut sebuah platform pesawat ruang angkasa baru dan berbagai teknologi inovatif.

Trouble melanda sekitar 5 menit dan 47 detik saat penerbangan saat sebuah gumpalan gas mulai memancar dari pangkalan roket tempat kedua mesin YF-77 ditembakkan untuk mengangkatnya ke angkasa.

Data kinerja pada kontrol misi menunjukkan kinerja yang kurang baik pada tahap pertama dan tahap kedua roket memulai mesinnya hanya sepuluh menit memasuki penerbangan dalam upaya untuk memberi kompensasi namun terus menurunkan ketinggian dan akhirnya memasuki atmosfer di atas Laut Filipina.

Kegagalan uji coba penerbangan sangat umum karena video langsung dari roket jatuh tersedia melalui operasi tahap pertama yang terluka dan pejabat ruang angkasa Cina mengakui kegagalan tersebut dalam beberapa jam. Namun seperti yang telah menjadi operandi Modus yang biasa, tidak ada rincian tentang penyelidikan selanjutnya atas akar penyebab kegagalan yang diberikan melalui saluran resmi.

Menjelang akhir September 2017, jadwal masa depan untuk misi Long March 5 telah disesuaikan mendorong kembalinya sampel Chang'e 5 lunar yang direncanakan dari November 2017 sampai paruh kedua tahun 2018 atau 2019 saat peluncuran Modul Inti Tianhe di Ruang Cina Stasiun juga tergelincir dari 2018 sampai 2019 untuk menyediakan waktu yang cukup untuk tindakan perbaikan yang akan dilaksanakan, diuji dan diterbangkan pada misi uji lainnya. China Great Wall Industry Corporation dikonfirmasi pada awal Oktober bahwa penyebab kegagalan tersebut terkait dengan propulsi pada tahap pertama walaupun bekerja untuk menentukan akar masalahnya masih berlangsung.

Juga di bulan Oktober, situs pelacak kapal menunjukkan kapal penelitian Xiang Yang Hong 09 dari Cina membawa kapal selam JiaoLong berada di wilayah Laut Filipina dimana puing-puing tahap pertama CZ-5 dibersihkan ke bawah. Sumber kemudian mengkonfirmasi bahwa kapal tersebut harus melakukan survei untuk menilai apakah operasi penyelamatan dapat diupayakan untuk memulihkan sisa-sisa tahap pertama untuk analisis forensik pada bagian mesin.

Laporan yang belum dikonfirmasi muncul pada akhir November dengan mengutip sumber-sumber dalam Direktorat Program Long March 5 bahwa penyebab kegagalannya adalah pin-runcing. Menurut informasi yang belum dikonfirmasi ini, penyebab kegagalan adalah masalah struktural yang menyebabkan tutup poros sekrup turbopump di salah satu mesin YF-77 putus dan membuat penyumbatan di dalam garis propelan.

Komentar resmi yang dibuat oleh Tianjin Long March Launch Vehicle Manufacturing Co. produsen roket CZ-5 dan 7 mengkonfirmasi bahwa penyebab kegagalan tersebut diidentifikasi pada akhir 2017 dan perubahan desain pada mesin YF-77 sedang diterapkan. Pengujian desain mesin yang ditingkatkan dimulai pada pertengahan Februari di fasilitas pengujian Aerospace Propulsion Technology (AAPT) di dekat Xi'an. Ini menandai pengujian pertama dari beberapa uji coba YF-77 yang direncanakan pada paruh pertama tahun ini untuk a memverifikasi penyebab yang benar diidentifikasi untuk kegagalan CZ-5 Y2 dan b) mengubah sepenuhnya perubahan yang dilakukan pada desain turbopump dalam persiapan untuk peluncuran selanjutnya dari Long March 5.

Hal ini dimengerti bahwa misi Long March 5 Y3 akan menggunakan 1 set mesin YF-77 yang baru dibangun yang menerapkan perubahan yang diidentifikasi setelah kegagalan. Batch YF-77 yang ada saat ini adalah untuk menjalani inspeksi dan modifikasi diikuti dengan pengujian penerimaan sebelum tersedia untuk penerbangan masa depan.

YF-77 adalah mesin full-cryogenic Cina yang paling kuat dan yang pertama dirancang untuk aplikasi booster, menghasilkan dorong peluncuran 510 Kilonewtons. Mesin tersebut memasuki pengembangan kembali pada tahun 2002 dengan uji coba prototipe awal pada tahun 2004 menjelang sebuah jalan yang panjang menuju pengujian kualifikasi penuh pada tahun 2013 di 12 unit mesin. YF-77 menggunakan desain generator gas siklus terbuka yang lebih simpel dengan generator gas sentral yang memberikan gas bakar bertekanan tinggi untuk menggerakkan turbopumps terpisah pada sisi oksidator dan bahan bakar masing-masing dengan knalpot generator gas sendiri.

Tujuan untuk YF-77 adalah mengembangkan mesin berbiaya rendah yang sesuai untuk digunakan pada roket yang dapat dibuang, memilih mesin dorong moderat untuk digunakan dalam konfigurasi ganda daripada mengembangkan mesin yang lebih kompleks yang dapat diterbangkan dalam 1 konfigurasi mesin.

Mesin YF-77 - Foto: Weibo / cannews

Banyak prospek ruang masa depan Cina bergantung pada keberhasilan roket Long March 5 yang saat ini merupakan roket paling kuat ketiga yang beroperasi setelah pesawat luar angkasa baru-baru ini yang baru ini diluncurkan oleh SpaceX yang baru saja diluncurkan di Falcon Heavy dan ULA's Delta IV Heavy. Terdiri dari 4 penguat minyak tanah LOX yang diperkuat oleh mesin YF-100 Cina dan 2 roket cryogenic cryogenic berukuran 5 meter, Long March 5 dapat mengangkat hingga 23 metrik ton ke Orbit Bumi Rendah dalam konfigurasi saat ini dan sampai 13 t ke dalam Transfer Geostasioner Orbit, sekitar 50% kapasitas yang bisa diangkut Falcon Heavy.

Long March 5 yang telah dibangun untuk mewujudkan ambisi Cina di bidang eksplorasi robot tata surya dan juga akan diminta untuk mengangkat bisnis peluncuran berat modul Space Station yang cukup besar. Namun Cina hanya bersedia berkomitmen untuk meluncurkan muatan high-profile ini setelah berhasil menguji kendaraan peluncuran, memberikan tekanan pada misi uji coba yang direncanakan.

Misi Long March 5 Y3 akan membawa Shijian-20, pengganti Shijian-18 yang hilang. Seperti SJ-18, satelit ini didasarkan pada platform satelit DFH-5 ultra-tinggi berkinerja tinggi yang menampilkan sistem inovatif seperti dorongan propeler tinggi, komunikasi laser dan komunikasi kuantum ultra-aman. Berdasarkan platform satelit DFH-5, Shijian-18 adalah Satelit Geostasioner terberat yang tidak terungkap yang pernah diluncurkan dengan berat hanya mencapai 7 metrik ton sesuai dengan laporan pers.

Platform DFH-5 dibangun berdasarkan DFH-4 generasi Cina saat ini namun melipatgandakan kapasitas muatannya, memberikan paket komunikasi hingga 2.200 Kilogram dengan daya muatan sampai 28 Kilowatt, melebihi platform komersial paling kuat yang saat ini ada di pasaran. DFH-5 meresmikan sistem inovatif seperti truss yang berfungsi sebagai tulang punggung struktural, array surya 2 kali lipat, mesin ion dorong tinggi untuk kontrol orbit dan tipe baru dari sistem propelan mandiri.