Anonim

Ze Země na oběžnou dráhu s použitím jednopásmové rakety

Prostor

David Szondy

1. dubna 2017

11 obrázků

ARCA Haas 2CA se může dodávat a satelitní užitečné zatížení do nízké oběžné dráhy Země (Credit: ARCA)

Nová společnost ARCA Space Corporation, založená v New Mexico, oznámila, že vyvíjí světové první odpalovací vozidlo s jediným stupněm orbitální dráhy (SSTO), které může přinést malou užitečnou zátěž a samo o sobě na nízkou oběžnou dráhu Země za cenu asi 1 milion USD za start. Pojmenovaný Haas 2CA po průkopníku raketového průzkumu Conrad Haas ze 16. století, nový posilovač využívá lineární letecký motor namísto konvenčních zvonovitých raketových motorů, aby se zbavil několika etap.

Příjezd do vesmíru je velmi komplikovaná záležitost. Umístění užitečné zátěže jako družice na oběžnou dráhu znamená vystřelit z atmosféry rychlostí 29 000 km / h. To vyžaduje značnou energii ve formě raketové hnací látky, která musí být držena uvnitř rakety a spálena raketovým motorem. Bohužel to znamená přidání většího množství paliva k zvednutí rakety, jeho motoru a původního paliva, pak více paliva, aby se zvedl vše, a pak více paliva, aby se palivo zvedlo.

To je jeden z důvodů, proč vesmírné agentury a soukromé společnosti používají představené rakety. Použitím velkého prvního stupně, aby se postupně zvedaly menší horní stupně a následně je vyhozily po cestě, může být užitečné zatížení odesláno na oběžnou dráhu, aniž by bylo nutné zvednout část celého spouštěcího vozidla.

Dalším důvodem je to, že konvenční raketové motory mohou pracovat efektivně pouze uvnitř pevně definované soustavy nadmořských výšin, protože tah rakety musí fungovat proti vzduchu, když vystřelí. To je hlavní důvod, proč SpaceX 's Falcon 9, například používá dvě stupně místo jednoho. Motory v prvním stupni jsou optimalizovány tak, aby fungovaly nejlépe na hladině moře a nízké nadmořské výšce, zatímco motor druhého stupně je určen pro zřetelnou atmosféru na okraji prostoru.

Co se snaží ACRA s Haasem 2CA, je nahradit konvenční motory lineárním leteckým motorem, o kterém společnost tvrdí, že je o 30 procent účinnější než ty, které jsou dnes používány. Je to myšlenka, která se datuje do 60. let minulého století a v podstatě funguje tím, že řeší zvonek raketového motoru na polovinu, a pak umístí obě poloviny zpět dozadu a vytvoří zužující se špičku.

Princip Aerospike spočívá v tom, že samotný vzduch působí jako chybějící polovina raketového zvonu, který obsahuje horké plyny, když opouštějí spalovací komoru. To znamená, že když raketa letí lépe, tenčí vzduch drží plyn méně těsně a rozkládají se víc, jako kdyby raketový zvonek postupně rostl. To umožňuje, aby se aerospike samočinně přizpůsobila během letu, a to od motoru na hladině moře až po vysokohorskou.

Podle ARCA to umožňuje Haas 2CA generovat vyšší specifický impuls ve srovnání s podobnými motory. Specifický impuls je měření toho, kolik může raketa měnit hybnost jednotky hmotnosti pro jednotku paliva nebo v angličtině, jak velká celková raketa může poskytnout palivové nádrži. Navíc pomocí 16 spalovacích komor, které lze individuálně škrtit, může být raketa řízena bez nutnosti těžkého a komplexního kování.

Po dokončení bude Haas 2CA stát ve výšce 16 metrů vysoký o průměru 1, 5 m a váží 550 kg nebo 16 290 kg poháněných vlivem vlastního kompozitního materiálu ARCA materiály pro nádrže pohonných hmot a jiné součásti. Na rozdíl od jiných systémů, které používají kryogenní hnací látky, Haas 2CA hoří peroxid vodíku a RP-1 - vysoce rafinovanou formu kerosenu - dělí 50, 500 lb tahu na hladině moře. Umožní to umístit na nízkou oběžnou dráhu Země užitečnou zátěž o hmotnosti 100 kilogramů (24 kilogramů) na přibližně 2400 dolarů za kilogram nebo 4545 dolarů za kilogram.

Zaměřený na mikrosatelitovém trhu je Hass 2CA vyvíjen společně s NASA Kennedym, Amesem, Wallopsem, Marshallem, Stennisem a Johnsonovými vesmírnými středisky pro program spolupráce a je naplánován, aby uskutečnil svůj první let z letu Wallops Zařízení v roce 2018. Kromě toho společnost vyjednává o tom, že společnost Spaceport America v novém Mexiku bude jako startovní základna.

"Když raketová loď Haas 2CA spustí, bude to první historická raketa, která se zcela postaví na oběžnou dráhu, " říká generální ředitel ARCA Space Corporation, Dumitru Popescu. "Tím se otevírají nové hranice pro zkoumání sluneční soustavy, protože raketa může být naplněna na orbitu a opětovně využívá její letecký motor, čímž eliminuje potřebu dalších horních stupňů. Po úplné kvalifikaci může být vozidlo provozováno z vnitrozemských kosmických lodí neboť neexistují žádné etapy, které by při spalování spadly na zem. Stupňovité rakety, přestože poskytují větší užitečné zatížení pro stejnou vzletovou hmotnost, jsou méně spolehlivé kvůli zvýšenému počtu dílů kvůli letovým událostem požadovaným stagingem a zapálením horní fáze motoru.

Rovněž představované rakety jsou považovány za dražší, protože jsou doslovně tvořeny více než jednou raketou. Výroba a sestavování více raket v jednom launcheru vyžaduje více, čas, peníze a personál. Technologie SSTO, jakmile bude implementována, zvýší odezvu na místo v letu a sníží náklady na hodnoty očekávané průmyslem po celá desetiletí. Tato raketa bude také nejrychlejším vozidlem, který dosáhne oběžné dráhy, přičemž trvá méně než pět minut. "

Video níže představuje model Haas 2CA.

Zdroj: ARCA Space Corporation

ARCA Hass 2CA používá jako pohonné látky peroxid vodíku a petrolej (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA je zaměřen na trh mikrosatelitů (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA je založen na lineárním leteckém motoru (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA je vyroben z kompozitů (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA se může dodávat a satelitní užitečné zatížení do nízké oběžné dráhy Země (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA nepotřebuje klíšťový systém (kredit: ARCA)

ARCA Haas 2CA má odhadované náklady na uvedení do provozu ve výši 1 milion USD (Credit: ARCA)

Vykreslování ARCA Haas 2CA na návštěvě ISS (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA je naplánováno na let v roce 2018 (kredit: ARCA)

ARCA Haas 2CA uvolňující užitečné zatížení (kredit: ARCA)

Aerospike ARCA Haas 2CA odstraňuje potřebu několika etap (Credit: ARCA)

Doporučená Redakce Choice