WIRES ( WInged REusable Sounding rocket ) es un proyecto japonés que desarrolla un cohete suborbital reutilizable de una sola etapa con alas como banco de pruebas para un sistema de lanzamiento orbital reutilizable o un avión espacial suborbital tripulado . Se espera que el prototipo de tamaño completo, llamado WIRES-X, se lance en 2020. [ necesita actualización ]
Desde 2005, el Laboratorio de Sistemas Espaciales del Instituto de Tecnología de Kyushu en Japón ha estado desarrollando un banco de pruebas suborbital robótico con alas reutilizable llamado WIRES (WInged REusable Sounding rocket), pensado como un proyecto de investigación hacia un futuro sistema de lanzamiento espacial totalmente reutilizable, [1] o incluso un avión espacial suborbital . [2] El proyecto es un esfuerzo de colaboración que incluye a JAXA , IHI Corporation , la industria y universidades japonesas, así como la Universidad de Texas en El Paso (UTEP) y la Universidad del Sur de California (USC). [2]
La serie de cohetes suborbitales que se están desarrollando se denominan WIRES 13, WIRES 15 y WIRES-X, y todos utilizan un motor que quema combustible de alcohol y oxígeno líquido. Se espera que la variante WIRES-X de tamaño completo se lance en 2020 para ser evaluada para su posible uso como una "primera etapa recuperable" de un sistema de lanzamiento orbital y, a largo plazo, como un avión espacial suborbital tripulado para viajes comerciales. [2]
El concepto se basa en la forma aerodinámica original del HIMES (cohete de sondeo experimental altamente maniobrable) estudiado por el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS, ahora parte de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ) en la década de 1980. [2] El proyecto está implementando un tamaño y complejidad incrementales paso a paso en sus diseños.
A finales de 2009, el equipo de Kyutech completó los experimentos de vuelo de un cohete alado experimental de pequeña escala (7,1 kg) llamado WIRES 11 que utilizaba motores de cohete sólidos; Fue lanzado cinco veces a una altitud de 500 m. [3] Luego, en 2010, procedieron a probar variantes ligeramente más grandes denominadas WIRES 12 (34,5 kg y 1,5 m de largo) para volar hasta 1,1 km utilizando un cohete híbrido comercial llamado HyperTEK M1000. El sistema de recuperación incluía un parafoil controlable y airbags. [3] [4]
Luego, el equipo lanzó WIRES 14 (50 kg y 1,5 m de longitud) para establecer la eficacia de la estructura corporal y el nuevo sistema de recuperación. WIRES 14 es un cohete alado propulsado por un novedoso motor de cohete híbrido llamado CAMUI (CAscaded MUltistage Impinging-jet) desarrollado por la Universidad de Hokkaido . [3] [5]
A finales de 2018, el proyecto WIRES está estudiando y desarrollando la aerodinámica, la navegación, el control de orientación, la estructura compuesta, el sistema de propulsión y los tanques criogénicos para los modelos de prueba. [ cita necesaria ] La línea de tiempo de la arquitectura incluye al menos tres variantes preliminares más: un cohete sin alas llamado WIRES 13 y dos cohetes con alas llamados WIRES 15 y Wires-X; la variante WIRES-X será a escala real. [2]
WIRES 13 es un cohete de prueba a subescala propulsado por dos motores IPA-LOX (alcohol isopropílico y oxígeno líquido) que generan un empuje total combinado de 20 kN, que están en desarrollo por la Universidad del Sur de California (USC) para alcanzar una altitud objetivo. de unos 6 km (3,7 millas). El cohete tiene una longitud de 4,6 m (15 pies) y una masa de 1000 kg (2200 lb). [2] WIRES 13 tiene como objetivo aterrizar en el suelo sin sufrir daños utilizando paracaídas de dos etapas y tres bolsas de aire. El objetivo del vuelo es la validación del sistema de telemetría y comunicación terrestre, sistema de paracaídas de recuperación y lanzamiento y operación de un motor líquido. [2]
LOS CABLES 15 tienen la misma longitud y masa que los CABLES 13; Se trata de un demostrador de tecnología de subescala propulsado por un motor de metano LOX de ciclo totalmente expansor desarrollado en colaboración con JAXA e IHI Corporation . Genera un empuje de 20 kN y está previsto que alcance una altitud de aproximadamente 6 km. [2] Para esta variante, Kyutech está colaborando con la Universidad de Texas en El Paso (UTEP), JAXA y otras instituciones. [ cita necesaria ] WIRES 15 tiene como objetivo tocar el suelo sin sufrir daños utilizando paracaídas de dos etapas y tres bolsas de aire. [2]
Las pruebas de vuelo de WIRES 13 y WIRES 15 se llevarán a cabo en las instalaciones de lanzamiento de FAR ( Friends of Amateur Rocketry , Inc.) en el desierto de Mojave en California, EE. UU., en mayo de 2018 y marzo de 2019, respectivamente. [2]
Después de completar las pruebas de vuelo de WIRES 13 y 15, se desarrollará el demostrador suborbital alado de tamaño completo llamado WIRES-X, y se espera su primer vuelo de prueba en 2020 para evaluar su control y rendimiento resultantes, que se espera alcance más de 100 km (62 mi) altitud. También se evaluará su potencial para ser utilizado como primera etapa de un vehículo de lanzamiento de dos etapas a órbita. [2]
WIRES-X tiene una longitud total de 8,2 m (27 pies), una masa de lanzamiento de 4,6 toneladas y una capacidad de carga útil de 100 kg (220 lb). [2] Será propulsado por tres motores LOX-metano, cada uno de los cuales desarrollará un empuje de 20 kN. [2] [6]
Si el desarrollo de WIRES tiene éxito, los ingenieros del proyecto prevén una aplicación adicional del sistema como avión espacial suborbital tripulado para el turismo espacial . Las especificaciones teóricas del vehículo se muestran en la tabla.
Koichi Yonemoto, responsable del desarrollo en el Instituto de Tecnología de Kyushu, cofundó una empresa Space Walker en 2017. [7] Desde que Yonemoto se transfirió de Kyutech a la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) en 2019, WIRES está siendo desarrollado por Space Walker y TUS. [8] A partir de 2020 [actualizar], Space Walker tiene como objetivo lanzar un avión espacial suborbital sin tripulación en 2024, el lanzamiento orbital de pequeños satélites en 2026 y un avión espacial suborbital con tripulación en 2029. [9]
El 17 de marzo de 2020 se lanzó un modelo de subescala WIRES#014-3A .