stringtranslate.com

Воздушный старт на орбиту

Stargazer компании Orbital запускает Pegasus с тремя спутниками Space Technology 5 в небе Калифорнии , 2006 г.

Воздушный запуск на орбиту ( ALTO ) — это метод запуска ракет меньшего размера на высоту с более тяжелого обычного самолета горизонтального взлета для вывода спутников на низкую околоземную орбиту . Это дальнейшее развитие воздушных запусков экспериментальных самолетов , начатое в конце 1940-х годов. Этот метод, когда он используется для выведения полезной нагрузки на орбиту, дает значительные преимущества перед обычными вертикальными запусками ракет, особенно из-за уменьшенной массы, тяги, стоимости ракеты, географических факторов и стихийных бедствий.

Воздушный запуск также разработан для суборбитальных космических полетов . В 2004 году приз Ansari X Prize в размере 10 миллионов долларов выиграла команда под руководством Scaled Composites Берта Рутана , запустившая SpaceShipOne с специально построенного самолета-носителя White Knight .

Первым воздушным запуском на орбиту стал испытательный запуск противоспутниковой ракеты ASAT ASM-135 , первый коммерческий воздушный запуск на орбиту состоялся 5 апреля 1990 года с кораблем Northrop Grumman Pegasus .

Преимущества

Основное преимущество ракеты, запускаемой с высоколетящего самолета, состоит в том, что ей не нужно лететь через более низкую, более плотную атмосферу, для преодоления сопротивления которой требуется значительный [1] объем дополнительной работы. Более высокая плотность на меньших высотах приводит к увеличению сил сопротивления, действующих на транспортное средство. Кроме того, тяга теряется из-за чрезмерного расширения выхлопных газов при высоком давлении окружающей среды и недостаточного расширения при низком давлении окружающей среды; фиксированная геометрия сопла не может обеспечить оптимальное расширение выхлопных газов во всем диапазоне давления окружающей среды и представляет собой компромиссное решение. Ракеты, запускаемые с большой высоты, можно оптимизировать для более низкого давления окружающей среды, что позволяет добиться большей тяги на всем рабочем режиме.

Топливо экономится, поскольку воздушно-реактивный самолет-носитель поднимает ракету на высоту гораздо эффективнее. Двигатели самолетов не требуют бортового хранения окислителя и могут использовать окружающий воздух для создания тяги, например, с помощью турбовентиляторного двигателя . Это позволяет системе запуска сохранить значительную массу, которая в противном случае была бы зарезервирована для топлива, уменьшая общий размер. Тогда большая часть массы ракеты может включать в себя полезную нагрузку, что снижает затраты на запуск полезной нагрузки.

Воздушный запуск на орбиту открывает возможности для операций, аналогичных авиационным, таких как запуск по требованию, а также в меньшей степени зависит от погоды, ограничивающей запуск. Это позволяет самолету летать в любых погодных условиях, а также летать к лучшим точкам запуска и в любое время запускать полезную нагрузку на любой угол наклона орбиты. Затраты на страхование также сокращаются, поскольку запуски происходят далеко от земли и нет необходимости в стартовой площадке или блок-хаусе. [ нужна цитата ]

Воздушный старт на орбиту также хорошо работает в составе комбинированной системы запуска, такой как многоразовая одноступенчатая ракета-носитель воздушного базирования с ракетным или реактивным двигателем.

Дополнительным преимуществом запуска на орбиту с воздуха является уменьшение дельты V, необходимой для выхода на орбиту. Это приводит к увеличению соотношения полезной нагрузки к топливу, что снижает стоимость вывода килограмма на орбиту. Для дальнейшего использования преимущества Delta V был предложен сверхзвуковой воздушный запуск на орбиту. [2]

Воздушный старт на орбиту также служит альтернативой, если условия не позволяют вывести ракету вертикально с земли на орбиту по определенным причинам, например стихийным бедствиям (землетрясения, цунами, наводнения и извержения вулканов).

Недостатки

По данным Aviation Week и Space Technology , количество запусков на орбиту ограничено размером самолета. Кроме того, самолеты могут создавать большие боковые силы, которые могут повредить полезную нагрузку. [3]


Системы воздушного запуска

Оперативный:

Ушедший на пенсию:

В разработке:

Предложенный:

Заброшенные проекты:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Механика полета пилотируемых суборбитальных многоразовых ракет-носителей с рекомендациями по запуску и восстановлению».
  2. ^ «Концептуальный проект сверхзвуковой системы воздушного запуска» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 10 февраля 2015 г. Проверено 3 декабря 2014 г.
  3. ↑ Норрис, Гай (15 февраля 2015 г.). «Пространство дизайна». Неделя авиации и космических технологий . Том. 177, нет. 2.
  4. ^ «Технологии». Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 г. Проверено 1 декабря 2015 г.
  5. ^ ARCA Space, Орбитальная ракетная установка Haas. Архивировано 22 июля 2012 г. в информационном бюллетене Wayback Machine , 2 декабря 2008 г. (по состоянию на 22 сентября 2014 г.).
  6. ↑ Леоне, Дэн (26 ноября 2013 г.). «Служба запуска на орбиту стартапов делает ставку на« маленькое пространство »». Архивировано из оригинала 7 апреля 2014 года.
  7. ↑ Диллер, Джордж (30 сентября 2013 г.). «НАСА заключает первый контракт на услуги по запуску класса CubeSat» . Архивировано из оригинала 30 сентября 2013 года.
  8. ↑ Борис, Кристиан (7 мая 2017 г.). «У самого большого самолета в мире может быть новая миссия». Би-би-си. Архивировано из оригинала 20 октября 2017 года . Проверено 20 октября 2017 г.
  9. ^ Гебхардт, Крис (26 ноября 2014 г.). «SNC и Stratolaunch расширяют предлагаемые полеты Dream Chaser» . NASASpaceFlight.com . Архивировано из оригинала 28 ноября 2014 г. Проверено 27 ноября 2014 г.
  10. ^ ab Россия и Казахстан разработают уникальную космическую систему. Архивировано 9 февраля 2013 г. на Wayback Machine : «Украинские специалисты приступили к разработке системы «Свитязь» на базе казачьего авиалайнера Ан-225 « Мрия» («Мечта») и ракеты «Зенит-2». ", "В состав комплекса "Ишим" войдут два самолета МиГ-31 И, трехступенчатая ракета-носитель на обтекаемом магазине между мотогондолами, а также самолет-разведчик Ил-76МД "Мидас".
  11. ^ Бергин, Крис (25 мая 2013 г.). «Стратоланч и орбита – высота воздушного старта». NASASpaceFlight.com . Архивировано из оригинала 8 июня 2013 г. Проверено 24 мая 2013 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с воздушным запуском на орбиту, на Викискладе?