Челночный транспорт - Shuttle-derived vehicle

Сравнение Сатурна V, Шаттла, Ареса I, Ареса V, Ареса IV и SLS Block 1

Челночный транспорт (SDV) - это термин, описывающий одну из множества концепций, которые были разработаны для создания пространства ракеты-носители и космический корабль используя уже разработанные компоненты, технологии и инфраструктуру Программа Space Shuttle.

В конце 1980-х - начале 1990-х НАСА официально изучило грузовой автомобиль, Шаттл-C, что могло бы дополнить пилотируемый космический челнок. В 2005 году НАСА разрабатывало Арес I и Арес V ракеты-носители, частично основанные на сильно модифицированных компонентах "Шаттла", чтобы позволить исследование Луна и Марс.[1][2] Агентство также изучило третий такой автомобиль - Арес IV.[3]

Концепции

Концепции SDV были предложены еще до того, как сам космический шаттл начал летать.

Шаттл-C

Основная статья: Шаттл-C

Shuttle-C был исследованием НАСА повернуть Космический шатл пусковой стек в специальную пусковую установку для груза без экипажа. В Внешний бак Space Shuttle и Твердотопливные ракетные ускорители Space Shuttle (SRB) будут объединены с грузовым модулем вместо орбитального корабля шаттла, включая RS-25 двигатели. В период с 1984 по 1995 год исследовались различные концепции Shuttle-C.[4]

Национальная система запуска

Основная статья: Национальная система запуска

Национальная система запуска (или Новая система запуска) была исследованием, санкционированным в 1991 г. Президент Джордж Буш-младший наметить альтернативы Космический шатл для выхода на околоземную орбиту.[5] Вскоре после этого НАСА спросило Lockheed Missiles и космос, Макдоннелл Дуглас, и TRW выполнить десятимесячное исследование.[6]

Была предложена серия ракет-носителей на основе предлагаемого главного двигателя космического транспорта (STME). жидкостный ракетный двигатель. STME должен был быть упрощенной расходной версией Главный двигатель космического челнока (SSME).[7][8] NLS-1 был самым большим из трех предложенных машин и должен был использовать модифицированный Внешний бак Space Shuttle для своей основной стадии. Танк бы кормил жидкий кислород и жидкий водород к четырем STME, прикрепленным ко дну резервуара. Полезная нагрузка или вторая стадия поместились бы на основной сцене, а два съемных Твердотопливные ракетные ускорители Space Shuttle должен был быть установлен по бокам основной ступени, как на Shuttle.[7] Иллюстрации периода предполагают, что предполагались ракеты гораздо большего размера, чем NLS-1, с использованием кратных ступени ядра NLS-1.[9][10]

Программа Созвездие

Сравнение ракет Ares I, Ares IV и Ares V.
Основная статья: Программа Созвездие

Одной из основных целей программы Constellation была разработка космический корабль и ракеты-носители заменить Космический шатл. НАСА уже приступило к проектированию двух ускорителей: Арес I и Арес V, когда была создана программа. Ares I был разработан с единственной целью - запускать экипажи миссии на орбиту, в то время как Ares V использовался для запуска другого оборудования, которое требовало большей грузоподъемности, чем обеспечивала ракета-носитель Ares I.[11]

Арес I

Основная статья: Арес I

Арес, я был экипажем ракета-носитель это было разработано НАСА как часть Программа Созвездие.[12] Имя «Арес» относится к греческому божеству. Арес, кто идентифицированный с римским богом Марс.[13] Первоначально Арес I был известен как «Ракета-носитель экипажа» (CLV).[14]

НАСА планировало использовать Арес I для запуска Орион, то космический корабль предназначен для НАСА полет человека в космос миссии после Космический шатл был отправлен на пенсию в 2011 году. Арес I должен был дополнить более крупный, беспилотный Арес V, который был грузовой ракетой-носителем для Constellation. НАСА выбрало конструкции Ares за их ожидаемую общую безопасность, надежность и экономичность.[15] Однако программа Constellation, в том числе программа Ares I, была отменена президентом США. Барак Обама в октябре 2010 года с принятием его законопроекта о разрешении НАСА 2010 года.

Арес V

Основная статья: Арес V

Ares V (ранее известный как Cargo Launch Vehicle или CaLV) был запланированным компонентом грузовых запусков отмененного НАСА Программа Созвездие, который должен был заменить Космический шатл после выхода на пенсию в 2011 году. Также планировалось, что Арес V будет нести припасы для присутствия людей на Марс.[3] Арес V и меньший Арес I были названы в честь Арес, греческий бог войны.

Ares V должен был запустить Стадия отправления с Земли и Альтаир лунный аппарат для возвращения НАСА в Луна, который был запланирован на 2019 год.[16] Он также служил бы основной пусковой установкой для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая конечную цель программы - полет на Марс с экипажем. Без экипажа Ares V дополнит меньший, и оцененный человеком Арес I ракета для пуска 4–6 человек Орион космический корабль. Обе ракеты, считавшиеся более безопасными, чем нынешний космический челнок, должны были использовать технологии, разработанные для Программа Аполлон, программу Shuttle и Дельта IV EELV программа.[15] Однако программа Constellation, в том числе Ares V, была отменена президентом США. Барак Обама в октябре 2010 года с принятием его законопроекта о разрешении НАСА 2010 года.

Арес IV

Основная статья: Арес V § Арес IV

Концепция Ares IV сочетает в себе верхнюю ступень Ares I и Ares V.[17] В частности, машина будет состоять из активной ступени на жидком топливе конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливные ракетные ускорители и верхняя ступень, работающая на жидком топливе от Ares I, как описано НАСА в январе 2007 года. Ares IV будет иметь общую высоту 367 футов (112 м) и может быть использован для достижения Луны. Общая полезная нагрузка составит от 90 420 фунтов (41 000 кг) до 240 миль (390 км) для прямого транслунного впрыска.[18]

НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки профилей высокоскоростного "пропуска" входа капсулы Ориона в 2007 году.[19] НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares I и Ares V в конфигурациях «Heavy Lift», начиная с 2013 года. Испытательные полеты «Heavy Lift» должны были испытать первую ступень Ares V одновременно с разгонным блоком Ares I, прикрепленным сверху к сэкономить время и деньги. Более поздние конфигурации испытательной машины Heavy Lift аналогичны автомобилю Ares IV.[20]

Арес V Lite

Основная статья: Арес V § Арес V Lite

Ares V Lite был альтернативной ракетой-носителем для программы НАСА Constellation, предложенной Комиссия Августина. Ares V Lite был уменьшенным Ares V.[21][22] Было бы использовано пять RS-68 двигатели и два пятисегментных SRB и имеют полезную нагрузку на низкой околоземной орбите около 140 тонн (310 000 фунтов).[23] Если бы он был выбран, Ares V Lite заменил бы Ares V и Арес I пусковые установки. Одна версия Ares V Lite была бы грузовым подъемником, как Ares V, а вторая версия могла бы перевозить астронавтов на космическом корабле Orion.[23]

Автомобиль НАСА с боковым креплением

Основная статья: Челночная тяжеловесная ракета-носитель

Шаттл-тяжеловесная ракета-носитель (HLV) была альтернативой сверхтяжелая ракета-носитель предложение по НАСА Программа Созвездие. Впервые он был представлен Комиссия Августина 17 июня 2009 г.

На основе Шаттл-C Концепция, которая была предметом различных исследований с 1980-х годов, HLV представляла собой SDLV, в котором предлагалось заменить крылатый орбитальный аппарат из стека космических шаттлов боковым носителем полезной нагрузки. В Внешний бак Space Shuttle (ET) и Твердотопливные ракетные ускорители Space Shuttle (SRB) остались бы прежними.

Юпитер

Основная статья: Юпитер (ракетное семейство)

Семья Юпитера сверхтяжелые ракеты-носители был частью предложенного НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ Архитектура ракеты-носителя, созданной на основе челнока. Он задумывался как альтернатива Арес I и Арес V ракеты.[нужна цитата ]

Основные выгоды прогнозировались от повторного использования как можно большего количества оборудования и оборудования из Программа Space Shuttle насколько это возможно, включая экономию средств, опыт работы с существующим оборудованием и сохранение рабочей силы.[нужна цитата ]

Система космического запуска

Основная статья: Система космического запуска

Система космического запуска (SLS) является американской сверхтяжелый подъем одноразовая ракета-носитель, который находится в разработке по состоянию на август 2019 года. Это основная ракета-носитель НАСА планы по исследованию дальнего космоса,[24][25] включая запланированные полеты к Луне с экипажем Программа Artemis и возможное последующее человеческая миссия на Марс.[26][27][28]

Свобода

Основная статья: Свобода (ракета)

Свобода была 2011 ракета-носитель концепция, предложенная Alliant Techsystems (ATK) и Astrium для фазы 2 НАСА Коммерческая команда по развитию (CCDev) программа, направленная на стимулирование развития частных экипаж автомобили к низкая околоземная орбита.

Похож на несуществующий Арес I проект, состоящий из пяти сегментов Твердотопливный ракетный ускоритель космического корабля (SRB) и новую криогенную вторую ступень, Liberty объединит пятисегментную SRB с основной ступенью европейского Ариана 5 как вторая стадия.[29][30]

Галерея

  • Художественный концепт ракеты-носителя "Шаттл-С".

  • Предлагаемое семейство ракет-носителей NLS.

  • Возможные конфигурации семейства ракет-носителей Юпитер.

  • Схема космической ракеты-носителя для перевозки тяжелых грузов.

  • Планируемая эволюция системы космического запуска.

  • Художественный концепт ракеты-носителя "Свобода".

Рекомендации

  1. ^ «Арес: новые ракеты НАСА получили имена». НАСА. 30 июня 2006 г.. Получено 22 ноября, 2006.
  2. ^ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «НАСА назвала ракеты для миссий на Луну и Марс». Space.com. Получено 2006-11-22.
  3. ^ а б Рех, Ким; Спилкер, Том; Эллиотт, Джон; Балинт, Тибор; Донахью, Бен; Маккормик, Дэйв; Смит, Дэвид Б .; Тандон, Сунил; Вальдшнеп, Гордон. "Арес V: приложение к научным исследованиям Солнечной системы". Публикация JPL 08-3. Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинал 23 марта 2012 г.. Получено 13 сентября, 2011.
  4. ^ "Шаттл-С". GlobalSecurity.org. Получено 2009-01-20.
  5. ^ Буш 1991.
  6. ^ Flight International 1991, п. 12.
  7. ^ а б Лион 1992, п. 19.
  8. ^ Федерация американских ученых 1996 г..
  9. ^ Лион 1992, Рисунок 1.
  10. ^ Даффи, Ленер и Паннелл 1993, Рисунок 1.
  11. ^ «Исследование архитектуры разведочных систем - Заключительный отчет» (PDF). НАСА. Ноябрь 2005 г. NASA-TM-2005-214062. Архивировано из оригинал (PDF) 13 октября 2006 г.. Получено 6 июля, 2009.
  12. ^ Боэн, Брук (24 июля 2009 г.). «Ракеты-носители НАСА – Арес». НАСА. В архиве из оригинала от 20 июля 2009 г.. Получено 5 августа, 2009.
  13. ^ Арес: Новые ракеты НАСА (RealMedia ). НАСА ТВ. Получено 15 августа, 2009.
  14. ^ Данбар, Брайан; Уилсон, Джим (23 ноября 2007 г.). «Создание нового космического корабля НАСА: рабочие задания Созвездия». НАСА. Получено 15 августа, 2009.
  15. ^ а б "НАСА - Ракета-носитель экипажа" Арес I. ". НАСА. 29 апреля 2009 г. В архиве из оригинала 4 мая 2009 г.. Получено 13 мая, 2009.
  16. ^ Хэндлин, Дэниел (11 октября 2006 г.). «НАСА устанавливает Орион 13 для возвращения на Луну». НАСА SpaceFlight.com. Получено 19 октября, 2016.
  17. ^ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний лунный снимок для новой космической капсулы». Space.com. Получено 11 февраля, 2008.
  18. ^ Роб Коппингер (2 января 2007 г.). «НАСА незаметно устанавливает бюджет для лунной ракеты-носителя Ares IV с целью испытательного полета на 2017 год». Международный рейс.
  19. ^ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний лунный снимок для новой космической капсулы». Space.com. Получено 26 января, 2007.
  20. ^ Бергин, Крис. «Для демонстрации HLV предложен амбициозный план испытательного полета Ares». Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  21. ^ Коппингер, Роб. "Будет ли Constellation жить дальше?". Flight International, 11 августа 2009 г.
  22. ^ Мадригал, Алексис. "Мяч полета человека в космос в суде Обамы". Wired, 22 октября 2009 г.
  23. ^ а б Комитет Августина 2009, стр. 38, 64–67, 80.
  24. ^ Сицелофф, Стивен (12 апреля 2015 г.). "SLS несет в себе потенциал дальнего космоса". Nasa.gov. Получено 2 января 2018.
  25. ^ «Самая мощная в мире ракета для дальнего космоса будет запущена в 2018 году». Iflscience.com. Получено 2 января 2018.
  26. ^ Чили, Джеймс Р. «Больше, чем Сатурн, ограничен глубоким космосом». Airspacemag.com. Получено 2 января 2018.
  27. ^ «Наконец, некоторые подробности о том, как НАСА на самом деле планирует попасть на Марс». Arstechnica.com. Получено 2 января 2018.
  28. ^ Гебхардт, Крис (6 апреля 2017 г.). «НАСА, наконец, ставит цели, миссии для SLS - видит многошаговый план на Марс». NASASpaceFlight.com. Получено 21 августа, 2017.
  29. ^ Отмененная ракета НАСА может вернуться в составе недорогого космического такси
  30. ^ «ATK и Astrium представляют инициативу по ракете-носителю Liberty ™». АТК. Архивировано из оригинал на 2011-07-17. Получено 2011-04-09.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка