Decolagem vertical e pouso vertical (em inglês: Vertical takeoff, vertical landing) (VTVL) é uma forma de decolagem e pouso para foguetes. Várias naves VTVL voaram. O foguete VTVL mais conhecido e comercialmente bem-sucedido é o primeiro estágio do Falcon 9 da SpaceX.
As tecnologias VTVL foram desenvolvidas substancialmente com pequenos foguetes depois de 2000, em parte devido a competições com prêmios de incentivo como o Lunar Lander Challenge. Pequenos foguetes VTVL bem-sucedidos foram desenvolvidos pela Masten Space Systems, Armadillo Aerospace e outras.
A partir de meados da década de 2010, o VTVL estava em intenso desenvolvimento como uma tecnologia para foguetes reutilizáveis grandes o suficiente para transportar pessoas. Em 2013, a SpaceX demonstrou um pouso vertical em um protótipo do Falcon 9 depois de escalar 744 metros no ar.[1] Mais tarde, Blue Origin (New Shepard) e SpaceX (Falcon 9), ambos demonstraram recuperação de veículos de lançamento após as operações de retorno ao local de lançamento (RTLS), com o foguete auxiliar New Shepard da Blue Origin fazendo o primeiro pouso vertical bem-sucedido em 23 de novembro de 2015 após um voo que atingiu o espaço sideral e o Voo 20 do Falcon 9 da SpaceX marcando o primeiro pouso de um veículo de lançamento orbital comercial cerca de um mês depois, em 22 de dezembro de 2015. A SpaceX também está desenvolvendo um foguete totalmente reutilizável chamado Starship.[2]
Os foguetes VTVL não devem ser confundidos com aeronaves que decolam e pousam verticalmente que usam o ar para apoio e propulsão, como helicópteros e jatos de salto que são aeronaves VTOL.
A tecnologia necessária para obter pousos retropropulsivos com sucesso, o pouso vertical ou adição "VL" à tecnologia padrão de decolagem vertical (VT) das primeiras décadas do voo espacial humano, tem várias partes. Primeiro, o empuxo deve ser maior do que o peso, segundo, o empuxo normalmente precisa ser vetorado e requer algum grau de estrangulamento. A orientação deve ser capaz de calcular a posição e altitude do veículo, pequenos desvios da vertical podem causar grandes desvios da posição horizontal do veículo. Os sistemas RCS geralmente são necessários para manter o veículo no ângulo correto. A SpaceX também usa aletas de manobra para controle de atitude durante o pouso de seus foguetes auxiliares do Falcon 9.
Também pode ser necessário ser capaz de acionar motores em uma variedade de condições, incluindo potencialmente vácuo, hipersônico, supersônico, transônico e subsônico.[41]
O peso adicional de combustível, tanque maior, trem de pouso e seus mecanismos de implantação geralmente reduzem o desempenho de um sistema de pouso suave em comparação com veículos descartáveis, todas as outras coisas sendo iguais. O principal benefício da tecnologia é visto no potencial para reduções substanciais nos custos de voos espaciais, como resultado da capacidade de reutilizar foguetes após pousos VTVL bem-sucedidos.[42]
O pouso vertical de espaçonaves era o modo predominante de pouso de foguetes previsto na era pré-voo espacial. Muitos autores de ficção científica, bem como representações na cultura popular, mostraram foguetes pousando verticalmente. Essa visão estava suficientemente arraigada na cultura popular que, em 1993, após um voo de teste bem-sucedido em baixa altitude de um foguete protótipo, um escritor opinou: "O DC-X foi lançado verticalmente, pairou no ar ... A espaçonave parou no ar novamente e, quando os motores voltaram a funcionar, começou seu pouso vertical bem-sucedida. Assim como Buck Rogers".[43] Na década de 2010, os foguetes da SpaceX também viram a denominação para essa noção de cultura popular de Buck Rogers em uma "Busca para criar um foguete reutilizável 'Buck Rogers'.[44][45]
RKK Energia, ... in the 1980s ... worked on a highly classified project to develop a large manned capsule, called Zarya ("Dawn"), for a wide range of civilian and military missions.
New Shepard which was made by the "Blue Origin"(founded by Jeff Bezos): Type: VTVL/Unpiloted ... Super Mod: Type: VTVL/Unpiloted ... Xaero: Type: VTVL/Unpiloted
Both of the rocket’s stages would return to the launch site and touch down vertically, under rocket power, on landing gear after delivering a spacecraft to orbit.
SpaceX has constructed a half-acre concrete launch facility in McGregor, and the Grasshopper rocket is already standing on the pad, outfitted with four insect-like silver landing legs.
WATCH: Grasshopper flies to its highest height to date – 744 m (2441 ft) into the Texas sky. http://youtu.be/9ZDkItO-0a4 This was the last scheduled test for the Grasshopper rig; next up will be low altitude tests of the Falcon 9 Reusable (F9R) development vehicle in Texas followed by high altitude testing in New Mexico.
The April 17 F9R Dev 1 flight, which lasted under 1 min., was the first vertical landing test of a production-representative recoverable Falcon 9 v1.1 first stage, while the April 18 cargo flight to the ISS was the first opportunity for SpaceX to evaluate the design of foldable landing legs and upgraded thrusters that control the stage during its initial descent.
The DC-X launched vertically, hovered in mid-air at 150 feet, and began to move sideways at a dogtrot. After traveling 350 feet, the onboard global-positioning satellite unit indicated that the DC-X was directly over its landing point. The spacecraft stopped mid-air again and, as the engines throttled back, began its successful vertical landing. Just like Buck Rogers.
Only four entities have launched a space capsule into orbit and successfully brought it back: the United States, Russia, China, and Elon Musk. This Buck Rogers dream started years ago...