Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart

INHOUDSOPGAWE:

Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart
Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart

Video: Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart

Video: Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart
Video: Star Wars Fan Film: Forsaken Mandalorian and the Drunken Jedi Master 2024, April
Anonim
Beeld
Beeld

Sedert die middel van die vorige eeu is die konsep van 'n lugvaartstelsel met 'n luglansering in verskillende lande uitgewerk. Dit maak voorsiening vir die uitvoer van die vrag in 'n wentelbaan met behulp van 'n lanseervoertuig wat vanaf 'n vliegtuig of ander vliegtuig gelanseer word. Hierdie bekendstellingsmetode stel beperkings op die laai massa, maar is ekonomies en maklik om voor te berei. Op verskillende tye is baie luglanseringsprojekte voorgestel, en sommige het selfs volle werking bereik.

Lug "Pegasus"

Die suksesvolste projek wat tot dusver deur die lug gelanseer is (AKS), is in die laat tagtigerjare bekendgestel. Die Amerikaanse korporasie Orbital Sciense (nou deel van Northrop Grumman) het met die deelname van Scaled Composites die Pegasus -stelsel ontwikkel wat gebaseer is op die gelyknamige lanseerder.

Die drie-fase Pegasus-vuurpyl het 'n lengte van 16,9 m en 'n lanseringsgewig van 18,5 ton. Alle fases is toegerus met soliede dryfmotore. Die eerste fase, wat verantwoordelik is vir atmosferiese vlug, is toegerus met 'n delta -vleuel. Daar is 'n kompartement met 'n lengte van 2, 1 m en 'n deursnee van 1, 18 m. Die gewig van die vrag is 443 kg.

Beeld
Beeld

In 1994 is die Pegasus XL -vuurpyl aangebied met 'n lengte van 17,6 m en 'n massa van 23,13 ton. As gevolg van 'n toename in grootte en gewig, is nuwe enjins bekendgestel. Die XL -produk word gekenmerk deur sy verhoogde energie- en vliegkenmerke, wat hom toelaat om hoër wentelbane te bereik of 'n swaarder vrag te dra.

'N Gewysigde B-52H-bomwerper is oorspronklik gebruik as draer vir die Pegasus-vuurpyl. Daarna is die Lockheed L-1011 voering herbou in die draer. Die vliegtuig met sy eie naam Stargazer het 'n eksterne ophanging vir een vuurpyl en verskillende toerusting vir lanseerbeheer gekry.

AKC Pegasus -bekendstellings word vanaf verskeie plekke in die Verenigde State en daarna uitgevoer. Die bekendstellingstegniek is redelik eenvoudig. Die draervliegtuig gaan die gespesifiseerde gebied binne en beslaan 'n hoogte van 12 duisend meter, waarna die vuurpyl laat val word. Die Pegasus -produk beplan 'n paar sekondes en begin dan die eerste fase -enjin. Die totale werktyd van die drie enjins is 220 sekondes. Dit is genoeg om die las in lae wentelbane te bring.

Beeld
Beeld

Die eerste lansering van die Pegasus-vuurpyl van die B-52H het plaasgevind in April 1990. In 1994 is 'n nuwe lugvaartuig in gebruik geneem. Sedert die begin van die negentigerjare is daar jaarliks verskeie bekendstellings uitgevoer met die doel om sekere kompakte en ligte voertuie in 'n wentelbaan te plaas. Tot die herfs van 2019 het AKS Pegas 44 vlugte uitgevoer, waarvan slegs 5 in 'n ongeluk of gedeeltelike sukses geëindig het. Die bekendstellingskoste wissel van $ 40 miljoen tot $ 56 miljoen, afhangende van die tipe vuurpyl en ander faktore.

Nuutste LauncherOne

Sedert die einde van die 2000's werk die Amerikaanse maatskappy Virgin Galactic aan die AKC LauncherOne -projek. Lank is ontwikkelingswerk en die soektog na potensiële kliënte uitgevoer. In die tweede helfte van die tiende het die ontwikkelaarsonderneming probleme gehad, waardeur die projekrooster hersien moes word.

Die LauncherOne -stelsel is gebou rondom die vuurpyl met dieselfde naam. Dit is 'n tweestapige produk met 'n lengte van meer as 21 m en 'n gewig van ongeveer. 30 ton Die vuurpyl word aangedryf deur N3- en N4 -enjins wat keroseen en vloeibare suurstof gebruik. Die totale werktyd van die enjins is 540 sek. LauncherOne vuurpyl kan 500 kg vrag in 'n wentelbaan met 'n hoogte van 230 km oplig. 'N Drie-stadium modifikasie van die vuurpyl met verbeterde eienskappe word ontwikkel.

Die aanvanklike voertuig sou aanvanklik met 'n spesiale White Knight Two -vliegtuig gelanseer word, maar in 2015 is dit laat vaar. Die nuwe vervoerder was 'n herontwerpte Boeing 747-400 passasiersvliegtuig met sy eie naam Cosmic Girl. Die LauncherOne -pyle is onder die linkerkant van die middelste gedeelte geïnstalleer.

Beeld
Beeld

Die ontwikkelingsonderneming beweer dat AKS LauncherOne op enige geskikte vliegveld bedryf kan word. Die lanseerplek van die vuurpyl word gekies in ooreenstemming met die vereiste parameters van die wentelbaan. Wat die lanserings- en vlugbeginsels betref, verskil Virgin Galactic se ontwikkeling nie van ander luglanseringsstelsels nie. Die koste van so 'n operasie beloop $ 12 miljoen.

Die eerste bekendstelling van LauncherOne het plaasgevind op 25 Mei 2020. Na ontkoppeling van die draer het die vuurpyl die enjin begin en begin vlug. Kort daarna het die oksideermiddellyn in die eerste fase ineengestort, wat veroorsaak dat die N3 -enjin gaan staan het. Die vuurpyl val in die see.

Virgin Orbit het sy eerste suksesvolle bekendstelling op 17 Januarie 2017 gemaak. Die aangepaste vuurpyl het oor die Stille Oseaan gestyg en 10 CubeSat -satelliete in 'n lae wentelbaan gestuur. Daar is kontrakte vir nog drie bekendstellings. Daar was voorheen 'n bevel van die kommunikasiemaatskappy OneWeb, maar hierdie bekendstellings word onbepaald uitgestel of kan gekanselleer word.

Potensiële mededingers

Nuwe projekte wat deur die lug gelanseer word, word nou in verskeie lande geskep. Terselfdertyd word die grootste aantal projekte in die Verenigde State voorgestel, waar proaktiewe ontwikkelaars ernstige ondersteuning van NASA kan ontvang. In ander lande lyk die situasie anders - en tot dusver het dit nie tot merkbare sukses gelei nie.

Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart
Moderne en gevorderde luglanseringsstelsels vir lug- en ruimtevaart

Sedert die einde van die 2000's ontwikkel Frankryk, verteenwoordig deur Dassault en Astrium, AKS Aldebaran. Aanvanklik is verskeie raketkonsepte met verskillende lanseermetodes oorweeg, en slegs MLA (Micro Launcher Airborne) is verder ontwikkel - 'n kompakte vuurpyl met 'n las van tientalle kilogram, geskik vir gebruik met die Rafale -vegter.

Die ontwerp van die Aldebaran MLA is al etlike jare aan die gang, maar toetse het nog nie begin nie. Boonop bly die tydsberekening van die toetse en die toekoms van die projek in twyfel.

'N Interessante AKC -konsep is deur die Amerikaanse onderneming Generation Orbit voorgestel. Sy GOLauncher-1 / X-60A-projek maak voorsiening vir die konstruksie van 'n enkelfase vloeistofdryfraket wat geskik is vir onderstel onder 'n Learjet 35-vliegtuig. Dit moet hipersoniese spoed ontwikkel en suborbitale vlugte uitvoer. In die toekoms is dit moontlik om baanvermoëns te verkry. Die X-60A word gesien as 'n platform vir 'n verskeidenheid navorsingsprojekte.

Beeld
Beeld

Aan die begin van die afgelope dekade het Generation Orbit Pentagon -ondersteuning ontvang. In 2014 het 'n prototipe X-60A-vuurpyl sy eerste uitvoervlug onder 'n standaard vervoerder uitgevoer. Sedertdien is daar geen berigte oor toetsvlugte nie. Die militêre departement en die kontrakteur ontwikkel waarskynlik steeds, maar tot dusver kan hulle om een of ander rede nie volwaardige vlugtoetse begin nie.

Verskeie AKC -projekte van verskillende soorte is in ons land ontwikkel; hul materiaal is herhaaldelik op verskillende uitstallings vertoon. Die MAKS-projek het byvoorbeeld voorgestel dat 'n An-225-vliegtuig en 'n ruimtevliegtuig met 'n eksterne brandstoftenk gebruik word. Die Air Launch-projek is ook ontwikkel op grond van die An-124-vliegtuig. Hy was veronderstel om 'n druppelhouer met 'n Polet -missiel te dra. Beide projekte kon om verskeie redes nie voltooi word nie.

Vooruitsigte vir rigting

Soos u kan sien, het die konsep van luglansering vir vlug na 'n wentelbaan die afgelope dekades aandag getrek, wat lei tot die gereelde voorkoms van nuwe projekte. Terselfdertyd bereik nie alle sulke ontwikkelings ten minste toetse nie, om nie eens te praat van volwaardige operasie nie. Tot op hede kon slegs AKS Pegasus gereelde vlugte opdoen, en binnekort kan LauncherOne sulke sukses behaal.

Beeld
Beeld

So 'n mislukking van 'n luglansering hou verband met verskeie objektiewe beperkings. Die drakrag van sodanige AKS oorskry tot dusver nie 'n paar honderd kilogram nie en is in direkte verhouding tot die lanseringsgewig van die vuurpyl, wat op sy beurt bepaal word in ooreenstemming met die eienskappe van die lugvaartuig. Brandstofverbruik as gevolg van luglansering los hierdie probleem gewoonlik nie op nie.

Luggestuurde stelsels het egter hul voordele. Dit blyk 'n maklike manier om klein vragte in lae wentelbane in te spuit. Die laer hefvermoë sorg vir vinniger opneem van die hele vrag en korter wagtye vir kliënte. Terselfdertyd is dit moontlik om die relatief lae bekendstellingskoste in 'n groter aantal kliënte te verdeel. Die ontwikkelaars en vervaardigers van miniatuurruimte -tegnologie het egter nog nie behoorlike belangstelling getoon in die bestaande AKS nie.

Buitelandse ervaring toon dat lugvaartstelsels met luglansering sekere voordele bo ander vuurpyl- en ruimtetegnologie inhou en individuele probleme doeltreffender kan oplos. Daar kan aanvaar word dat hierdie klas tegnologie in die toekoms nie sal verdwyn en selfs sal ontwikkel nie. As gevolg hiervan, sal daar uiteindelik 'n nuwe nis op die ruimtebekendstellingmark ontstaan, wat vir vervaardigers en potensiële klante van belang sal wees.

Aanbeveel: