Siden midten av forrige århundre har konseptet med et luftfartssystem med luftoppskytning blitt utarbeidet i forskjellige land. Den sørger for utmatning av lasten i bane ved hjelp av et oppskytningsbil som ble lansert fra et fly eller et annet fly. Denne lanseringsmetoden pålegger begrensninger på nyttelastmassen, men er økonomisk og lett å forberede. På forskjellige tidspunkter ble det foreslått mange luftoppskytingsprosjekter, og noen nådde til og med full drift.
Luft "Pegasus"
Det hittil mest vellykkede prosjektet med luftlansert luftfartssystem (AKS) ble lansert på slutten av åttitallet. Det amerikanske selskapet Orbital Sciense (nå en del av Northrop Grumman), med deltakelse av Scaled Composites, har utviklet Pegasus -systemet basert på lanseringsbilen med samme navn.
Den tre-trinns Pegasus-raketten har en lengde på 16,9 m og en lanseringsvekt på 18,5 tonn. Alle trinnene er utstyrt med motorer med solid drivstoff. Den første etappen, som er ansvarlig for atmosfærisk flyging, er utstyrt med en deltavinge. For å imøtekomme nyttelasten er det et rom med en lengde på 2, 1 m og en diameter på 1, 18 m. Vekten av lasten er 443 kg.
I 1994 ble Pegasus XL -raketten presentert med en lengde på 17,6 m og en masse på 23,13 tonn. På grunn av en økning i størrelse og vekt ble nye motorer introdusert. XL -produktet kjennetegnes ved sin økte energi og flytegenskaper, som gjør at det kan nå høyere baner eller bære en tyngre last.
Et modifisert B-52H-bombefly ble opprinnelig brukt som bærer for Pegasus-raketten. Deretter ble Lockheed L-1011 foringen ombygd til bæreren. Flyet med sitt eget navn Stargazer fikk en ekstern fjæring for en rakett og diverse utstyr for oppskytningskontroll.
AKC Pegasus -lanseringer utføres fra flere steder i USA og utover. Lanseringsteknikken er ganske enkel. Transportflyet kommer inn i det angitte området og opptar en høyde på 12 tusen meter, hvoretter raketten slippes. Pegasus -produktet planlegger i noen sekunder og starter deretter motoren i første trinn. Den totale driftstiden for de tre motorene er 220 sekunder. Dette er nok til å bringe belastningen inn i lave jordbaner.
Den første oppskytningen av Pegasus-raketten fra B-52H fant sted i april 1990. I 1994 ble et nytt transportfly satt i drift. Siden begynnelsen av nittitallet har det blitt gjennomført flere lanseringer årlig med sikte på å sette en bane rundt visse kompakte og lette kjøretøyer. Fram til høsten 2019 utførte AKS Pegas 44 flyreiser, hvorav bare 5 endte med en ulykke eller delvis suksess. Lanseringskostnaden varierer fra $ 40 millioner til $ 56 millioner, avhengig av rakettype og andre faktorer.
Nyeste LauncherOne
Siden slutten av 2000 -tallet har det amerikanske selskapet Virgin Galactic jobbet med prosjektet AKC LauncherOne. I lang tid ble det utført utviklingsarbeid og søk etter potensielle kunder. I andre halvdel av den tiende hadde utviklerfirmaet problemer, og derfor måtte prosjektplanen revideres.
LauncherOne -systemet er bygget rundt raketten med samme navn. Dette er et to-trinns produkt med en lengde på mer enn 21 m og en vekt på ca. 30 tonn. Raketten drives av N3- og N4 -motorer som bruker parafin og flytende oksygen. Den totale driftstiden til motorene er 540 sek. LauncherOne rakett kan løfte 500 kg last inn i en bane med en høyde på 230 km. En tretrinns modifikasjon av raketten med forbedrede egenskaper utvikles.
Opprinnelig var det planlagt å lansere kjøretøyet med et spesielt White Knight Two -fly, men i 2015 ble det forlatt. Det nye flyselskapet var et redesignet Boeing 747-400 passasjerfly med eget navn Cosmic Girl. LauncherOne -pylonen er installert under venstre side av senterdelen.
Utviklingsselskapet hevder at AKS LauncherOne kan opereres på ethvert egnet flyplass. Lanseringsstedet for raketten er valgt i samsvar med de nødvendige parametrene i bane. Når det gjelder lanserings- og flyprinsipper, er Virgin Galactics utvikling ikke annerledes enn andre luftoppskytningssystemer. Kostnaden for en slik operasjon er $ 12 millioner.
Den første lanseringen av LauncherOne fant sted 25. mai 2020. Etter frakobling fra transportøren startet raketten motoren og begynte å fly. Kort tid etter kollapset første trinns oksydasjonslinje og fikk N3 -motoren til å stoppe. Raketten falt i havet.
Virgin Orbit lanserte sin første vellykkede lansering 17. januar 2017. Den modifiserte raketten tok av over Stillehavet og sendte 10 CubeSat -satellitter i lav bane. Det er kontrakter om ytterligere tre lanseringer. Tidligere var det en ordre fra kommunikasjonsselskapet OneWeb, men disse lanseringene utsettes på ubestemt tid eller kan bli kansellert.
Potensielle konkurrenter
Nye AKS-luftlanserte prosjekter opprettes nå i flere land. Samtidig foreslås det største antallet prosjekter i USA, hvor proaktive utviklere kan få seriøs støtte fra NASA. I andre land ser situasjonen annerledes ut - og har så langt ikke ført til merkbar suksess.
Siden slutten av 2000 -tallet har Frankrike, representert ved Dassault og Astrium, utviklet AKS Aldebaran. Opprinnelig ble flere missilkonsepter med forskjellige oppskytningsmetoder vurdert, og bare MLA (Micro Launcher Airborne) fikk videreutvikling - en kompakt rakett med en belastning på flere titalls kilo, egnet for bruk med Rafale -jagerflyet.
Utformingen av Aldebaran MLA har pågått i flere år, men testing har ennå ikke begynt. Dessuten er det både spørsmål om tidspunktet for testene og selve fremtiden til prosjektet.
Et interessant AKC -konsept ble foreslått av det amerikanske selskapet Generation Orbit. Prosjektet GOLauncher-1 / X-60A sørger for konstruksjon av en ett-trinns flytende drivrakett som er egnet for fjæring under et Learjet 35-fly. Den må utvikle hypersonisk hastighet og utføre suborbitalfly. I fremtiden er det mulig å skaffe orbitalegenskaper. X-60A blir sett på som en plattform for en rekke forskningsprosjekter.
I begynnelsen av det siste tiåret mottok Generation Orbit Pentagon -støtte. I 2014 foretok en prototype X-60A-rakett sin første eksportflyging under en standard transportør. Siden den gang har det ikke vært rapporter om testflyvninger. Sannsynligvis fortsetter militæravdelingen og entreprenøren med å utvikle seg, men så langt kan de ikke begynne fullverdige flytester av en eller annen grunn.
Flere AKC -prosjekter av forskjellige slag ble utviklet i landet vårt; materialene deres har blitt gjentatte ganger vist på forskjellige utstillinger. For eksempel foreslo MAKS-prosjektet bruk av et An-225-fly og et romfartøy med en ekstern drivstofftank. Air Launch-prosjektet ble også utviklet på grunnlag av An-124-flyet. Han skulle bære en slippcontainer med et Polet -missil. Begge prosjektene kunne ikke fullføres av flere årsaker.
Retningsutsikter
Som du kan se, har de siste tiårene konseptet med luftlansering for flyvning i bane tiltrukket seg oppmerksomhet, noe som fører til at nye prosjekter regelmessig vises. Samtidig når ikke alle slike utviklinger minst tester, for ikke å snakke om fullverdig operasjon. Til dags dato har bare AKS Pegasus vært i stand til å ta opp vanlige flyreiser, og snart kan LauncherOne vise en slik suksess.
En slik feil ved en luftoppskytning er forbundet med flere objektive begrensninger. Bæreevnen til slik AKS overstiger foreløpig ikke flere hundre kilo og står i direkte forhold til rakettens oppskytningsvekt, som igjen bestemmes i samsvar med bærerflyets egenskaper. Drivstofføkonomi på grunn av luftlansering løser vanligvis ikke dette problemet.
Imidlertid har luftlanserte systemer sine fordeler. De viser seg å være et praktisk middel for å injisere små belastninger i lave baner. Den lavere løftekapasiteten gir raskere innsamling av hele lasten og kortere ventetid for kundene. Samtidig blir det mulig å dele de relativt lave lanseringskostnadene i et større antall kunder. Utviklerne og produsentene av miniatyrromteknologi har imidlertid ennå ikke vist behørig interesse for den eksisterende AKS.
Utenlandsk erfaring viser at luftfartssystemer med luftoppskytning har visse fordeler i forhold til annen rakett- og romteknologi og mer effektivt kan løse individuelle problemer. Det kan antas at denne teknologiklassen i fremtiden ikke vil forsvinne og til og med utvikle seg. Som et resultat vil det endelig dannes en ny nisje på romfartsmarkedet, som vil være av interesse for rakettprodusenter og potensielle kunder.
