A múlt század közepe óta a különböző országokban kidolgozták a légi indítással rendelkező repülőgép -rendszer koncepcióját. Ez biztosítja a terhelés pályára állítását egy repülőgépről vagy más repülőgépről indított hordozórakéta segítségével. Ez az indítási módszer korlátozza a hasznos terhelést, de gazdaságos és könnyen elkészíthető. Különböző időpontokban sok légi indítási projektet javasoltak, és néhányan el is érték a teljes működést.
Levegő "Pegasus"
Az eddigi legsikeresebb, légi úton indított repülőgép-rendszer (AKS) projekt a nyolcvanas évek végén indult. Az amerikai Orbital Sciense vállalat (ma a Northrop Grumman része) a Scaled Composites részvételével kifejlesztette a Pegasus rendszert az azonos nevű hordozórakéta alapján.
A háromlépcsős Pegasus rakéta hossza 16,9 m, kilövési súlya 18,5 tonna. Minden lépcső szilárd hajtóművel van felszerelve. Az első szakasz, amely a légköri repülésért felelős, delta szárnnyal van felszerelve. A hasznos teher befogadására van egy 2, 1 m hosszú és 1, 18 m átmérőjű rekesz. A rakomány súlya 443 kg.
1994 -ben mutatták be a Pegasus XL rakétát, amelynek hossza 17,6 m, tömege 23,13 tonna, a méret és súly növekedése miatt új motorokat vezettek be. Az XL terméket megkülönböztetik a megnövekedett energia- és repülési jellemzők, amelyek lehetővé teszik, hogy magasabb pályákat érjen el, vagy nagyobb terhet cipeljen.
A Pegasus rakéta hordozója eredetileg egy módosított B-52H bombázó volt. Ezután a Lockheed L-1011 bélést átépítették a hordozóba. A Stargazer nevű repülőgép egy rakéta külső felfüggesztését és különféle berendezéseket kapott az indítás vezérléséhez.
Az AKC Pegasus indítását az Egyesült Államokban és azon kívül számos helyszínről hajtják végre. Az indítási technika meglehetősen egyszerű. A hordozó repülőgép belép a meghatározott területre, és 12 ezer méter magasságot foglal el, majd a rakétát ledobják. A Pegasus termék néhány másodpercig tervez, majd beindítja az első fokozat motorját. A három motor teljes üzemideje 220 másodperc. Ez elegendő ahhoz, hogy a terhelést alacsony földi pályákra vigyük.
A Pegasus rakéta első indítása a B-52H-ból 1990 áprilisában történt. 1994-ben új hordozó repülőgépet helyeztek üzembe. A kilencvenes évek eleje óta évente több indítást hajtottak végre azzal a céllal, hogy bizonyos kompakt és könnyű járművek pályára álljanak. 2019 őszéig az AKS Pegas 44 repülést hajtott végre, amelyek közül csak 5 véget ért balesettel vagy részleges sikerrel. A rakéta típusától és egyéb tényezőktől függően a kilövés költsége 40-56 millió dollár között mozog.
A legújabb LauncherOne
A 2000 -es évek vége óta az amerikai Virgin Galactic cég az AKC LauncherOne projekten dolgozik. Hosszú ideig folyt a fejlesztési munka és a potenciális ügyfelek keresése. A tizedik második felében a fejlesztő cégnek problémái voltak, emiatt felül kellett vizsgálni a projekt ütemtervét.
A LauncherOne rendszer az azonos nevű rakéta köré épül. Ez egy kétlépcsős termék, amelynek hossza meghaladja a 21 m-t és súlya kb. 30 tonna. A rakétát N3 és N4 motorok hajtják, kerozint és folyékony oxigént használva. A motorok teljes üzemideje 540 mp. A LauncherOne rakéta 500 kg rakományt képes 230 km magasságú pályára emelni. A rakéta háromfokozatú, javított jellemzőkkel rendelkező módosítását fejlesztik.
Kezdetben a hordozórakétát egy speciális White Knight Two típusú repülőgéppel tervezték indítani, de 2015 -ben elhagyták. Az új fuvarozó egy újratervezett Boeing 747-400 típusú személygép, saját nevével Cosmic Girl. A LauncherOne pilon a középső rész bal oldala alatt van felszerelve.
A fejlesztő cég azt állítja, hogy az AKS LauncherOne bármilyen alkalmas repülőtéren üzemeltethető. A rakéta indítási helyét a pálya szükséges paramétereinek megfelelően választják ki. Indítási és repülési elveket tekintve a Virgin Galactic fejlesztése nem különbözik a többi légi indítórendszertől. Egy ilyen művelet költsége 12 millió dollár.
A LauncherOne első kilövésére 2020. május 25 -én került sor. Miután leszerelték a hordozóról, a rakéta beindította a motort és megkezdte a repülést. Röviddel ezután az első fokozatú oxidálócső összeomlott, és az N3 motor leállt. A rakéta az óceánba zuhant.
A Virgin Orbit első sikeres elindítását 2017. január 17 -én hajtotta végre. A módosított rakéta felszállt a Csendes -óceán fölé, és 10 CubeSat műholdat küldött alacsony pályára. További három indításra van szerződés. Korábban megrendelés érkezett a OneWeb kommunikációs vállalattól, de ezek az indítások határozatlan időre elhalaszthatók, vagy törlődhetnek.
Lehetséges versenytársak
Új AKS légi úton indított projekteket hoznak létre több országban. Ugyanakkor a legtöbb projektet az Egyesült Államokban javasolják, ahol a proaktív fejlesztők komoly támogatást kaphatnak a NASA -tól. Más országokban a helyzet másképp néz ki - és eddig nem vezetett észrevehető sikerhez.
A 2000 -es évek vége óta a Dassault és az Astrium által képviselt Franciaország fejlesztette az AKS Aldebaran -t. Kezdetben több rakéta -koncepciót is figyelembe vettek, különböző indítási módszerekkel, és csak az MLA (Micro Launcher Airborne) kapott további fejlesztéseket - egy kompakt rakéta, amely több tíz kilogramm terhelést kapott, és alkalmas a Rafale vadászgépre.
Az Aldebaran MLA tervezése már évek óta folyik, de a tesztelés még nem kezdődött el. Sőt, a tesztek időzítése és a projekt jövője is kérdéses.
Érdekes AKC koncepciót javasolt az amerikai Generation Orbit cég. GOLauncher-1 / X-60A projektje lehetővé teszi egy egylépcsős folyékony hajtóanyagú rakéta felépítését, amely alkalmas a Learjet 35 repülőgép alatt történő felfüggesztésre, hiperszonikus sebességet kell kifejlesztenie és szuborbitális repüléseket kell végrehajtania. A jövőben lehetőség van keringési képességek megszerzésére. Az X-60A különféle kutatási projektek platformjának tekinthető.
Az elmúlt évtized elején a Generation Orbit Pentagon támogatást kapott. 2014-ben egy prototípus X-60A rakéta tette meg az első exportrepülést szabványos hordozó alatt. Azóta nem érkeztek jelentések tesztrepülésekről. Valószínűleg a katonai osztály és a vállalkozó tovább fejlődik, de eddig nem tudnak teljes körű repülési teszteket kezdeni ilyen vagy olyan okok miatt.
Hazánkban számos különféle AKC projektet fejlesztettek ki; anyagaikat többször mutatták be különböző kiállításokon. A MAKS projekt például egy An-225 típusú repülőgép és egy külső üzemanyag-tartállyal rendelkező űrsikló használatát javasolta. Továbbá az Air Launch projektet az An-124 repülőgép alapján fejlesztették ki. Egy csepptartályt kellett volna cipelnie Polet rakétával. Mindkét projekt több okból nem fejezhető be.
Irány kilátások
Amint láthatja, az elmúlt évtizedekben a pályára való repülés légi indítása felkeltette a figyelmet, ami új projektek rendszeres megjelenéséhez vezet. Ugyanakkor nem minden ilyen fejlesztés ér el legalább próbákat, nem beszélve a teljes értékű működésről. A mai napig csak az AKS Pegasus tudott rendszeres járatokat hozni, és hamarosan a LauncherOne is ilyen sikereket mutathat.
A légi indítás ilyen meghibásodása számos objektív korlátozással jár. Az ilyen AKS teherbírása eddig nem haladja meg a több száz kilogrammot, és egyenes arányban áll a rakéta kilövő tömegével, amelyet viszont a hordozó repülőgép jellemzőinek megfelelően határoznak meg. A levegő indításából adódó üzemanyag -fogyasztás általában nem oldja meg ezt a problémát.
A légi úton indított rendszereknek azonban megvannak az előnyei. Kényelmes eszköznek bizonyulnak kis terhelések befecskendezésére alacsony pályákra. Az alacsonyabb teherbírás lehetővé teszi a teljes rakomány gyorsabb összegyűjtését és rövidebb várakozási időt az ügyfelek számára. Ugyanakkor lehetőség nyílik arra, hogy a viszonylag alacsony bevezetési költségeket nagyobb számú ügyfélre osszuk fel. A miniatűr űrtechnológia fejlesztői és gyártói azonban még nem mutattak kellő érdeklődést a meglévő AKS iránt.
A külföldi tapasztalatok azt mutatják, hogy a légi indítással rendelkező űrhajózási rendszerek bizonyos előnyökkel rendelkeznek más rakéta- és űrtechnológiákkal szemben, és hatékonyabban képesek megoldani az egyéni problémákat. Feltételezhető, hogy a jövőben ez a technológiaosztály nem fog eltűnni, sőt fejlődni fog. Ennek eredményeképpen végre új rés alakul ki az űrrepülő piacon, amely a rakétagyártók és a potenciális vásárlók számára érdekes lesz.
