Anonim

De la Pământ la orbită folosind o rachetă cu o singură etapă

Spaţiu

David Szondy

1 aprilie 2017

11 poze

ARCA Haas 2CA se poate livra singură și o încărcătură utilă prin satelit în orbita Pământului scăzută (Credit: ARCA)

New ARCA Space Corporation a anuntat ca este in curs de dezvoltare primul vehicul de lansare Single Stem to Orbit (SSTO), care poate livra atat o mica sarcina utila, cat si pe orbita Pamantului, la un cost de aproximativ 1 milion de dolari pe lansare. Ambreiajul Haas 2CA după pionierul de rachete din secolul al XVI-lea, Conrad Haas, noul rapel utilizează un motor aerospic liniar în locul motoarelor rachetă în formă de clopot convențional pentru a elimina mai multe etape.

Intrarea în spațiu este o aventură foarte complicată. Pentru a pune o sarcină utilă, ca un satelit, pe orbită, înseamnă să o scoateți din atmosferă la aproximativ 29.000 km / h. Aceasta necesită energie semnificativă sub formă de propulsor de rachetă, care trebuie ținut în interiorul unei rachete și ars de motorul cu rachete. Din nefericire, asta înseamnă a adăuga mai mult combustibil pentru a ridica racheta, motorul și combustibilul original, apoi mai mult combustibil pentru a ridica toate acestea, apoi mai mult combustibil pentru a ridica acel combustibil.

Acesta este unul dintre motivele pentru care agențiile spațiale și companiile private folosesc rachete în etape. Folosind o primă etapă mare pentru a ridica secvențele superioare mai mici în ordine și apoi aruncați-le de-a lungul drumului, o sarcină utilă poate fi trimisă în orbită fără a fi nevoie să ridicați în mare parte întregul vehicul de lansare.

Un alt motiv este acela că motoarele clasice de rachete pot funcționa eficient numai într-un set de altitudine rigid definit, deoarece împingerea rachetei trebuie să acționeze împotriva aerului în timp ce acesta împușcă. Acesta este motivul principal pentru care SpaceX 's Falcon 9, de exemplu, utilizează două etape în locul uneia. Motoarele din prima etapă sunt optimizate pentru a funcționa cel mai bine la nivelul mării și la altitudinea joasă, în timp ce motorul din a doua treaptă este proiectat pentru atmosfera rară la marginea spațiului.

Ceea ce ACRA încearcă cu Haas 2CA este de a înlocui motoarele convenționale cu un motor aerospike liniar, despre care compania pretinde că este cu 30% mai eficientă decât cele folosite astăzi. Este o idee care datează din anii 1960 și practic funcționează prin tăierea unui clopot al unui motor de rachetă pe jumătate, apoi așezarea celor două jumătăți înapoi în spate pentru a forma un spike îngust.

Principiul din spatele aerospike este că aerul însuși acționează ca jumătatea lipsă a clopotului de rachete, conținând gazele fierbinți în momentul în care părăsesc camera de ardere. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce racheta zboară mai mult, aerul mai subțire deține gazele mai puțin strânse și se întinde mai mult ca în cazul în care clopotul rachetei a crescut treptat. Acest lucru permite aerospike să se ajusteze automat în zbor, transformându-se de la un motor la nivel de mare la o altitudine de mare altitudine.

Potrivit ARCA, acest lucru permite Haas 2CA să genereze un impuls specific mai mare comparativ cu motoarele similare. Un impuls specific este măsurarea cât de mult o rachetă poate schimba impulsul unei unități de masă pentru o unitate de combustibil sau, în limba engleză, cât de mare poate fi o rachetă totală de împingere pentru un rezervor de combustibil. În plus, prin utilizarea a 16 camere de ardere care pot fi presate individual, racheta poate fi direcționată fără a fi nevoie de un sistem greu și complex de gingiere.

Când este finalizat, modelul Haas 2CA va fi înalt de 16 metri înălțime, cu un diametru de 1, 5 m și va cântări 550 kg sau 16, 290 kg, datorită compozitului propriu al ARCA materiale pentru rezervoarele de propulsor și alte componente. Spre deosebire de alte sisteme care utilizează combustibili criogenici, Haas 2CA arde peroxidul de hidrogen și RP-1 - o formă extrem de rafinată de kerosen - perforând 50, 500 lb de efort la nivelul mării. Acest lucru îi va permite să plaseze o sarcină utilă de 100 de kilograme pe o orbită a Pământului la 24 de ore în avans, pentru aproximativ 10.000 de dolari pe kilogram sau 4.545 USD pe kilogram.

Direcționată pe piața microsatellitelor, Hass 2CA se dezvoltă împreună cu NASA, Kennedy, Ames, Wallops, Marshall, Stennis și Centrele Spațiale Johnson pentru Programul de Cooperare pentru Oportunități și este programată să efectueze zborul său de la Wallops Flight Facilitatea în 2018. În plus, compania negociază să folosească Spaceport America în New Mexico ca bază de lansare.

"Când se lansează racheta Haas 2CA, va fi prima rachetă din istorie care se va pune pe orbită în întregime", spune Dumitru Popescu, CEO ARCA Space Corporation. "Aceasta deschide noi frontiere pentru explorarea sistemului solar, deoarece racheta poate fi alimentată în orbită și reutilizată motorul aerospike, eliminând astfel necesitatea unor etape superioare suplimentare. După calificarea completă, vehiculul ar putea fi acționat de la porturile spațiului interior deoarece rachetele etapizate, chiar dacă ele oferă o performanță mai mare a încărcăturii utile pentru aceeași masă de decolare, sunt mai puțin fiabile datorită unui număr sporit de piese datorate evenimentelor de zbor solicitate de stadializarea și aprinderea motor în etapa superioară.

De asemenea, rachetele organizate sunt considerate a fi mai scumpe deoarece sunt literalmente alcătuite din mai multe rachete. Fabricarea și asamblarea mai multor rachete într-un singur lansator necesită mai mult, timp, bani și personal. Tehnologia SSTO, odată implementată, va spori capacitatea de reacție a zborului în spațiu și va reduce costurile la valorile așteptate de industrie de zeci de ani. Această rachetă va fi, de asemenea, cel mai rapid vehicul pentru a ajunge pe orbită, luând mai puțin de cinci minute.

Videoclipul de mai jos introduce Haas 2CA.

Sursa: ARCA Space Corporation

ARCA Hass 2CA utilizează peroxid de hidrogen și kerosen ca propulsori (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA este destinat pieței microsatellitelor (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA se bazează pe un motor liniar aerospike (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA este construit din compozite (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA se poate livra singură și o încărcătură utilă prin satelit în orbita Pământului scăzută (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA nu are nevoie de un sistem gimballing (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA are un cost estimat de lansare de 1 milion USD (Credit: ARCA)

Realizarea ARCA Haas 2CA care vizitează ISS (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA este programată să zboare în 2018 (Credit: ARCA)

ARCA Haas 2CA care eliberează o sarcină utilă (Credit: ARCA)

Aeroscopul ARCA Haas 2CA îndepărtează nevoia de etape multiple (Credit: ARCA)

Recomandat Alegerea Editorului