Модульная ракета - Modular rocket

А Дельта IV Тяжелый с тремя Общие бустерные ядра; один используется как первая ступень и два как ускорители

А модульная ракета это тип многоступенчатая ракета компоненты, которые можно менять местами для выполнения конкретных задач. В нескольких таких ракетах используются аналогичные концепции, такие как унифицированные модули, для минимизации затрат на производство, транспортировку и для оптимизации вспомогательной инфраструктуры для подготовки к полету.

В Национальная система запуска Исследование (1991–1992) рассматривало будущие пусковые установки в модульном (кластерном) виде. Эта концепция существует с создание НАСА.

Примеры

Сатурн C

Основные статьи: Сатурн I, Сатурн C-2, Сатурн C-3, Сатурн C-4, Сатурн V, и Сатурн C-8

Правительственная комиссия «Комитет по оценке транспортных средств Сатурна» (более известная как Комитет Сильверстайна ), собранный в 1959 году, чтобы рекомендовать конкретные направления, которые НАСА могло бы использовать с существующей ракетной программой армии (Юпитер, Редстоун, Сержант). Совету программы космических исследований НАСА (1959-1963) было поручено разработать архитектуру запуска для нового Сатурн Серия ракет, получившая название Saturn C. Архитектура Saturn C состояла из пяти различных этапов (S-I, S-II, S-III, S-IV, и S-V /Кентавр ), которые можно было штабелировать вертикально для конкретных ракет, чтобы удовлетворить различные требования НАСА к полезной нагрузке и миссии.

Эта работа привела к развитию Сатурн I, Сатурн IB, и Сатурн V ракеты.

Атлас V

Основные статьи: Common Core Booster и Атлас V

В Атлас V одноразовая пусковая система использует жидкое топливо Common Core Booster как его первый этап. В большинстве конфигураций используется один CCB с креплением на ремне. твердотопливные ракетные ускорители. Предлагаемая конфигурация для более тяжелых нагрузок, связывающая вместе три CCB для первой ступени. В Common Core Booster используется российский РД-180 горящий РП-1 топливо с жидкий кислород создавая тягу 3,8 MN. В резервуарах с жидким топливом используется изрешетка конструкция для прочности, заменяющая предыдущие конструкции резервуаров Atlas, которые были стабилизированы давлением.[1]

Длина ускорителя с общей активной зоной составляет 89 футов (27 м), а диаметр - 12,5 футов (3,8 м).[2]

Дельта IV

Основные статьи: Общее ядро ​​бустера и Дельта IV

В Дельта IV Семейство пусковых установок использует жидкое топливо Общее ядро ​​бустера в качестве первой ступени различных конфигураций ракет. В качестве первого этапа можно использовать один или три модуля. В большинстве конфигураций используется одиночный CBC с накладными SRB или без них. Три CBC вместе образуют первую ступень тяжелой конфигурации. CBC использует Rocketdyne RS-68 двигатель и горит жидкий водород с жидким кислородом, создающим тягу 2,9 меганьютона (650 000 фунтовж).[нужна цитата ]

Ангара

Основная статья: Ангара (ракетное семейство)

В Универсальный ракетный модуль (URM) - модульный жидкое топливо первая очередь Ангары одноразовая пусковая система. В зависимости от конфигурации первая ступень может состоять из 1, 3, 5 или 8 URM. В каждом УРМ используется российский РД-191 двигатель горит РП-1 топливо с жидкий кислород создавая тягу 1,92 MN.[3]

Falcon Heavy

Основная статья: Falcon Heavy

Ракета-носитель Falcon Heavy состоит из усиленного Сокол 9 Блок 5 центральная активная зона с двумя штатными ступенями активной зоны Falcon 9 Block 5, выполняющими роль навесных ускорителей на жидком топливе. Каждое ядро ​​питается от девяти Мерлин 1D горящие двигатели керосин ракетный топливо с жидкий кислород производя почти 7,7 меганьютонов (1,700,000 фунтовж) тяги, и все три сердечника вместе дают тягу более 22 МН. Первая конструкция Falcon Heavy включала уникальную возможность перекрестной подачи топлива, при которой топливо и окислитель для питания большинства двигателей в центральном сердечнике подавались бы от двух боковых сердечников до тех пор, пока боковые сердечники не станут почти пустыми и готовы к работе. первый событие разлуки.[4] Однако из-за своей чрезвычайной сложности эта функция была отменена в 2015 году, и каждая из трех ядер сжигала свое собственное топливо. Более поздние оценки показали, что количество топлива, необходимое для приземления (повторного использования) каждой боковой ракеты-носителя, уже близко к предельным значениям, поэтому на самом деле нет никакого преимущества для поперечной подачи.

Как и Falcon 9 с одной палкой, каждое ядро ​​бустера Falcon Heavy имеет многоразовый.[5] В Испытательный полет Falcon Heavy продемонстрировал, что два боковых ускорителя приземлялись одновременно возле места запуска, в то время как центральный ускоритель попытался приземлиться на SpaceX Автономный дрон-космодром, что привело к жесткой посадке возле корабля. Во время второй миссии все три ускорителя приземлились мягко.[6] Запуск Falcon Heavy, который успешно восстанавливает все три основных ускорителя, имеет те же материальные затраты, что и Falcon 9, то есть верхняя ступень и потенциально обтекатель полезной нагрузки. Таким образом, разница в стоимости между запуском Falcon 9 и Falcon Heavy ограничена, в основном, дополнительным топливом и ремонтом трех, а не одной активной зоны ускорителя.

Смотрите также

внешние ссылки

использованная литература

  1. ^ Ракеты-носители В архиве 2011-11-11 на Wayback Machine, Локхид Мартин
  2. ^ Lockheed Martin назвал новый ракетный Атлас V В архиве 2010-02-23 в Wayback Machine, Локхид Мартин
  3. ^ Ракетное семейство «Ангара», Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева
  4. ^ Стрикленд, Джон К. младший (сентябрь 2011 г.). "Тяжелый ускоритель SpaceX Falcon". Национальное космическое общество. Архивировано из оригинал на 2015-07-08. Получено 2012-11-24.
  5. ^ Симберг, Рэнд (2012-02-08). «Илон Маск о планах многоразовых ракет SpaceX». Популярная механика. Получено 2012-02-07.
  6. ^ «Прямая трансляция: запуски Falcon Heavy, благополучное приземление трех ускорителей». Космический полет сейчас. 11 апреля 2019.
  7. ^ Серия Universal Rocket - советский проект унифицированных ракетных систем (военной и гражданской); Проект УР-700 должен был использовать жидкое топливо бустеры с дизайном, аналогичным его первой ступени.[нужна цитата ]