Многоразовая ракета-носитель
| Часть серии о |
| Космический полет |
|---|
 |
 Портал космических полетов |
Многоразовая ракета-носитель имеет детали, которые можно восстанавливать и повторно запускать, доставляя при этом полезную нагрузку с поверхности в космическое пространство . Ступени ракеты являются наиболее распространенными деталями ракет-носителей, предназначенными для повторного использования. Более мелкие детали, такие как ракетные двигатели и ускорители, также можно использовать повторно, хотя космические корабли многоразового использования можно запускать поверх одноразовой ракеты-носителя. Многоразовым ракетам-носителям не нужно изготавливать эти детали для каждого запуска, что значительно снижает стоимость запуска . Однако эти преимущества нивелируются затратами на восстановление и реконструкцию.
Многоразовые ракеты-носители могут содержать дополнительную авионику и топливо , что делает их тяжелее, чем их одноразовые аналоги. Повторно использованным деталям может потребоваться войти в атмосферу и пройти через нее, поэтому они часто оснащаются тепловыми экранами , решетчатыми ребрами и другими поверхностями управления полетом . Изменяя свою форму, космические самолеты могут использовать авиационную механику для восстановления, например планирования или подъема . В атмосфере также могут потребоваться парашюты или тормозные ракеты, чтобы еще больше замедлить его. Детали многоразового использования также могут нуждаться в специализированных средствах для восстановления, таких как взлетно-посадочные полосы или автономные беспилотные корабли в космопортах . Некоторые концепции полагаются на наземную инфраструктуру, такую как двигатели массы, для предварительного ускорения ракеты-носителя.
По крайней мере, с начала 20 века одноступенчатые многоразовые существовали в научной фантастике ракеты-носители . В 1960-х и 1970-х годах были изготовлены первые многоразовые ракеты-носители, названные « Спейс Шаттл» и «Энергия» . Однако в 1990-х годах из-за того, что обе программы не оправдали ожиданий, концепции многоразовых ракет-носителей были сведены к испытаниям прототипов. Рост числа частных космических компаний в 2000-х и 2010-х годах привел к возобновлению их развития, например, в SpaceShipOne , New Shepard , Electron , Falcon 9 и Falcon Heavy . Ожидается, что многие ракеты-носители дебютируют с возможностью повторного использования в 2020-х годах, такие как Starship , New Glenn , Neutron , Союз-7 , Ariane Next , Long March , Terran R и Dawn Mk-II Aurora. [1]
Влияние многоразового использования ракет-носителей имело основополагающее значение для индустрии космических полетов. Настолько, что в 2024 году станция космических сил на мысе Канаверал инициировала 50-летний перспективный план для мыса, который включал масштабную модернизацию инфраструктуры (в том числе порта Канаверал ) для поддержки более ожидаемой частоты запусков и посадочных площадок для транспортных средств нового поколения. . [2]
Конфигурации
[ редактировать ]Многоразовые пусковые системы могут быть полностью или частично многоразовыми.
Полностью многоразовая ракета-носитель
[ редактировать ]Несколько компаний в настоящее время разрабатывают полностью многоразовые ракеты-носители по состоянию на март 2024 года. Каждая из них работает над двухступенчатой системой вывода на орбиту. SpaceX тестирует Starship , который находится в разработке с 2016 года и совершил первый испытательный полет в апреле 2023 года. [3] и еще 3 полета по состоянию на июнь 2024 года. Blue Origin вместе с Project Jarvis начала разработку к началу 2021 года, но не объявила дату тестирования и не обсуждала проект публично. [4] Stoke Space также разрабатывает ракету, которую планируется использовать повторно. [5] [6]
По состоянию на июнь 2024 г. [update]Starship — единственная ракета-носитель, предназначенная для многоразового использования, которая была полностью построена и испытана. Последний испытательный полет состоялся 6 июня 2024 года, в ходе которого корабль совершил суборбитальный запуск и впервые приземлил обе ступени. Ракета -носитель Super Heavy мягко приземлилась в Мексиканском заливе . Корабль совершил свой первый успешный вход в атмосферу и вернулся для управляемого приводнения в Индийском океане. Испытание стало первым экземпляром, который можно считать отвечающим всем требованиям, позволяющим полностью повторно использовать. [7]
Частично многоразовые пусковые системы
[ редактировать ]Частичные многоразовые пусковые системы в виде многоступенчатых систем вывода на орбиту до сих пор были единственными используемыми многоразовыми конфигурациями.
Повторное использование конкретных компонентов
[ редактировать ]Исторический «Спейс Шаттл» повторно использовал свои твердотопливные ракетные ускорители , двигатели RS-25 и орбитальный корабль «Спейс шаттл» , который выступал в качестве ступени вывода на орбиту, но не использовал повторно внешний резервуар , питавший двигатели RS-25. Это пример многоразовой пусковой системы, в которой повторно используются определенные компоненты ракет. от ULA Vulcan Centaur будет специально повторно использовать двигатели первой ступени, пока танк израсходуется. Двигатели приводнятся на надувную аэрооболочку , а затем поднимаются. 23 февраля 2024 года один из девяти двигателей Merlin, приводивших в действие ракету- носитель Falcon 9 , достиг орбиты в 22-й раз. Это уже самый известный ракетный двигатель на сегодняшний день. [ нужна ссылка ] , превосходя главный двигатель космического корабля "Шаттл" №1. Рекорд 2019 года - 19 полетов в 20-м полете.
Этапы старта
[ редактировать ]По состоянию на 2024 год Falcon 9 и Falcon Heavy станут единственными орбитальными ракетами, которые повторно используют свои ускорители, хотя в разработке находится множество других систем. Все ракеты, запускаемые с самолетов, повторно используют самолет.
ряд неракетных систем старта в качестве многоразовых систем для старта с воздушных шаров. Помимо этого, был предложен и исследован [8] [ соответствующий? ] в космические лифты . Существующими примерами являются системы, в которых используется крыльевой горизонтальный взлет с приводом от реактивного двигателя. Такие самолеты могут запускать одноразовые ракеты по воздуху и поэтому могут считаться частично многоразовыми системами, если рассматривать самолет как первую ступень ракеты-носителя. Примером такой конфигурации является Orbital Sciences Pegasus . Для суборбитального полета SpaceShipTwo использует для старта самолет-носитель, его материнский корабль Scaled Composites White Knight Two . Rocket Lab работает над Neutron , а Европейское космическое агентство работает над Themis . Обе машины планируется восстановить на первой ступени. [9] [10]
Этапы выхода на орбиту
[ редактировать ]На сегодняшний день большинство систем запуска достигают орбитального вывода хотя бы с частично израсходованными многоступенчатыми ракетами , особенно со второй и третьей ступенями. Только космический челнок смог повторно использовать ступень вывода на орбиту, используя двигатели и топливный бак своего орбитального корабля . Космический самолет «Буран» и космический корабль «Звездный корабль» - это два других космических корабля многоразового использования, которые были разработаны для использования в качестве ступеней вывода на орбиту и были произведены, однако первый совершил только один испытательный полет без экипажа, прежде чем проект был отменен, а второй еще не введен в эксплуатацию. , выполнив четыре орбитальных испытательных полета по состоянию на июнь 2024 года и достигнув всех целей своей миссии в четвертом полете.
Многоразовый космический корабль
[ редактировать ]Системы запуска могут быть объединены с многоразовыми космическими самолетами или капсулами. Орбитальный аппарат «Спейс Шаттл» , SpaceShipTwo , Dawn Mk-II Aurora и находящийся в разработке индийский RLV-TD являются примерами многоразового космического корабля ( космоплана ), а также частью его стартовой системы.
Более современная система запуска Falcon 9 оснащена кораблями многоразового использования, такими как Dragon 2 и X-37 , которые одновременно перевозят два корабля многоразового использования.
Современные многоразовые орбитальные аппараты включают X-37, Dream Chaser , Dragon 2, индийский RLV-TD и предстоящий European Space Rider (преемник IXV ).
Как и в случае с ракетами-носителями, все космические корабли в первые десятилетия существования человечества для космических полетов проектировались как предметы одноразового использования. Это справедливо как для спутников , так и для космических зондов, предназначенных для пребывания в космосе в течение длительного времени, а также для любого объекта, предназначенного для возвращения на Землю, такого как с людьми космические капсулы или контейнеры для возврата образцов миссий по сбору космического материала, таких как Stardust ( 1999–2006) [11] или Хаябуса (2005–2010 гг.). [12] [13] Исключениями из общего правила для космических аппаратов были американский космический корабль «Джемини SC-2» , советский космический корабль «Возвращаемый аппарат» (ВА) , американский орбитальный корабль «Спейс Шаттл» (середина 1970-х — 2011 гг., со 135 полетами в период с 1981 по 2011 гг.) и советский «Буран». (1980-1988 гг., в 1988 г. совершил всего один испытательный полет без экипажа). Оба этих космических корабля также были неотъемлемой частью стартовой системы (обеспечивающей ускорение запуска), а также работали в космосе как космические корабли средней продолжительности . Ситуация начала меняться в середине 2010-х годов.
В 2010-е годы транспортно-космическая грузовая капсула одного из поставщиков, пополняющих Международную космическую станцию, была спроектирована для повторного использования, а после 2017 года [14] НАСА начало разрешать повторное использование грузовых космических кораблей SpaceX Dragon на транспортных маршрутах, заключенных с НАСА. Это было началом проектирования и эксплуатации космического корабля многоразового использования .
Капсулы Boeing Starliner также снижают скорость падения с помощью парашютов и незадолго до приземления срабатывают подушки безопасности, чтобы поднять и повторно использовать транспортное средство.
По состоянию на 2021 год [update], SpaceX в настоящее время строит и тестирует космический корабль Starship , способный выдержать несколько гиперзвуковых входов в атмосферу через атмосферу , чтобы они стали по-настоящему многоразовыми космическими кораблями длительного действия; никаких эксплуатационных полетов звездолета еще не было.
Системы входа
[ редактировать ]Тепловой экран
[ редактировать ]С возможными надувными тепловыми экранами , разработанными в США (Надувной замедлитель для летных испытаний на низкой околоземной орбите - LOFTID) [15] и Китай, [16] Считается, что одноразовые ракеты, такие как система космического запуска, будут оснащены такими тепловыми экранами, чтобы спасти дорогие двигатели, что, возможно, значительно снизит затраты на запуски. [17] Тепловые экраны позволяют орбитальному космическому кораблю безопасно приземлиться, не расходуя слишком много топлива. Им не обязательно иметь форму надувных теплозащитных экранов, они могут просто иметь форму термостойких плиток, предотвращающих теплопроводность . Тепловые экраны также предлагаются для использования в сочетании с ретроградной тягой, чтобы обеспечить полную возможность повторного использования, как это показано в Starship .
Ретроградная тяга
[ редактировать ]Ступени многоразовых систем запуска, такие как Falcon 9 и New Shepard, используют ретроградное горение для входа в атмосферу и приземления. [ нужна ссылка ]
Системы посадки
[ редактировать ]Многоразовые системы могут быть одиночными или множественными. ( две или три ) ступени для орбитальных конфигураций. Для некоторых или всех ступеней могут использоваться следующие типы систем приземления.
Типы
[ редактировать ]Парашюты и подушки безопасности
[ редактировать ]Это системы приземления, в которых используются парашюты и усиленная жесткая посадка, например, при приводнении в море или приземлении на суше. Последнее может потребовать включения двигателя непосредственно перед приземлением, поскольку сами по себе парашюты не могут достаточно замедлить корабль, чтобы предотвратить травмы астронавтов. Это можно увидеть в капсуле «Союза».
Хотя такие системы использовались с самого начала космонавтики для восстановления космических аппаратов, лишь позже эти аппараты стали использоваться повторно.
Например:
Горизонтальный (крылатый)
[ редактировать ]Одиночные или основные ступени, а также ускорители обратного хода могут использовать систему горизонтальной посадки. Эти транспортные средства приземляются на землю так же, как самолет, но при приземлении они обычно не используют топливо.
Примеры:
- Орбитальный корабль "Спейс Шаттл" - в составе основной ступени.
- Космоплан «Буран» - выполнял функцию орбитальной ступени вывода, однако «Полюс» мог использоваться и как вторая ступень ракеты-носителя «Энергия» .
- Venturestar — проект НАСА
- Исследуемый ускоритель обратного хода космического корабля "Шаттл"
- Энергия-2 («Ураган») - альтернативная Буран ». концепция ракетной системы «
- ОК-ГЛИ — еще одна «Буран» версия корабля
- Liquid Fly-back Booster — немецкая концепция.
- Байкал – бывший российский проект
- Многоразовая бустерная система - исследовательский проект США.
- SpaceShipTwo — космический самолет для космического туризма производства Virgin Galactic
- SpaceShipThree - космический самолет разрабатываемый для космического туризма компании Virgin Galactic.
- Dawn Mk-II Aurora — космический самолет , разрабатываемый компанией Dawn Aerospace.
- XS-1 — еще один исследовательский проект США
- RLV-TD - текущий индийский проект
- Реакционные двигатели Skylon SSTO
Вариантом является система буксировки с захватом в воздухе, которую продвигает компания EMBENTION в своем проекте FALCon. [18]
Транспортным средствам, которые приземляются горизонтально на взлетно-посадочную полосу, требуются крылья и ходовая часть. Обычно они потребляют около 9-12% массы посадочного аппарата. [ нужна ссылка ] что либо уменьшает полезную нагрузку, либо увеличивает габариты автомобиля. Такие концепции, как несущие кузова, предлагают некоторое снижение массы крыла. [ нужна ссылка ] как и треугольное крыло космического корабля "Шаттл" .
Вертикальный (ретроградный)
[ редактировать ]Такие системы, как McDonnell Douglas DC-X (Delta Clipper) и SpaceX, являются примерами ретроградной системы.Ракеты-носители Falcon 9 и Falcon Heavy приземляются, используя один из девяти двигателей. Ракета Falcon 9 — первая орбитальная ракета, первая ступень которой вертикально приземлилась на землю. Планируется, что первая ступень Starship приземлится вертикально, а вторую придется поймать руками после выполнения большинства типичных шагов ретроградной посадки. Blue Origin компании Суборбитальная ракета New Shepard также приземляется вертикально на стартовой площадке.
Ретроградная посадка обычно требует около 10% от общего количества топлива первой ступени, что снижает полезную нагрузку, которую можно нести из-за уравнения ракеты . [19]
Приземление с использованием аэростатической силы.
[ редактировать ]Существует также концепция ракеты-носителя с надувной многоразовой первой ступенью. Форму этой структуры будет поддерживать избыточное внутреннее давление (с помощью легких газов). Предполагается, что объемная плотность первой ступени (без топлива) меньше объемной плотности воздуха. По возвращении из полета такая первая ступень остается плавать в воздухе (не касаясь поверхности Земли). Это гарантирует сохранение первой ступени для повторного использования. Увеличение размеров первой ступени увеличивает аэродинамические потери. Это приводит к небольшому уменьшению полезной нагрузки. Такое снижение полезной нагрузки компенсируется повторным использованием первой ступени. [20]
Ограничения
[ редактировать ]Дополнительный вес
[ редактировать ]Многоразовые ступени весят больше, чем эквивалентные одноразовые ступени . Это неизбежно из-за дополнительных систем, шасси и/или излишков топлива, необходимых для приземления ступени. Фактический штраф за массу зависит от транспортного средства и выбранного режима возврата. [21]
Ремонт
[ редактировать ]После приземления ракеты-носителя ее, возможно, придется отремонтировать, чтобы подготовить к следующему полету. Этот процесс может быть длительным и дорогостоящим. После ремонта ракета-носитель, возможно, не сможет быть повторно сертифицирована для использования человеком, хотя SpaceX запускала повторно использованные ускорители Falcon 9 для пилотируемых миссий. В конечном итоге существует ограничение на то, сколько раз пусковую установку можно ремонтировать, прежде чем ее придется вывести из эксплуатации, но частота повторного использования пусковой установки существенно различается в зависимости от конструкции пусковой системы.
История
[ редактировать ]С развитием ракетных двигателей в первой половине двадцатого века космические путешествия стали технической возможностью.
Ранние идеи одноступенчатого многоразового космического самолета оказались нереалистичными, и хотя даже первые практические ракеты ( Фау-2 ) могли достичь окраин космоса, технология многоразового использования была слишком тяжелой. Кроме того, многие ранние ракеты были разработаны для доставки оружия, что делало повторное использование невозможным по конструкции. Проблема массовой эффективности была решена за счет использования нескольких одноразовых ступеней в многоступенчатой ракете вертикального старта . ВВС США и NACA изучали орбитальные космические самолеты многоразового использования с 1958 года, например Dyna-Soar , но первые многоразовые ступени не летали до появления американского космического корабля «Шаттл» в 1981 году.
20 век
[ редактировать ]
Возможно, первыми многоразовыми ракетами-носителями были те, которые были концептуализированы и изучены Вернером фон Брауном с 1948 по 1956 год. Паромная ракета фон Брауна претерпела две модификации: один раз в 1952 году и еще раз в 1956 году. Они приземлялись с помощью парашютов. [22] [23]
General Dynamics Nexus был предложен в 1960-х годах как полностью многоразовый преемник ракеты Сатурн V, способный доставлять на орбиту до 450–910 т (990 000–2 000 000 фунтов). [24] [25] См. также Морской Дракон и Дуглас САССТО .
Исследования BAC Mustard начались в 1964 году. Он должен был состоять из трех идентичных космических самолетов, соединенных вместе и расположенных в два этапа. Во время подъема два внешних космических самолета, составлявших первую ступень, отделились и по отдельности полетели обратно на Землю. Он был отменен после последней проработки конструкции в 1967 году из-за отсутствия средств на разработку. [26]
НАСА начало процесс проектирования космического корабля "Шаттл" в 1968 году с целью создания полностью многоразового космического самолета с использованием летающего ускорителя с экипажем . Эта концепция оказалась дорогой и сложной, поэтому конструкция была сокращена до многоразовых твердотопливных ускорителей и одноразового внешнего бака . [27] [28] Космический шаттл «Колумбия» запускался и приземлялся 27 раз и погиб вместе со всем экипажем при 28-й попытке приземления; Челленджер запускался и приземлялся 9 раз и погиб вместе со всем экипажем при 10-й попытке запуска; «Дискавери» запускался и приземлялся 39 раз; Атлантида запускалась и приземлялась 33 раза.
В 1986 году президент Рональд Рейган призвал к созданию с воздушно-реактивным двигателем Национального аэрокосмического самолета (NASP)/ X-30 . Проект провалился из-за технических проблем и был отменен в 1993 году. [29]
В конце 1980-х годов была предложена полностью многоразовая версия ракеты «Энергия» — «Энергия-II». Его ускорители и основная часть могли бы приземлиться на взлетно-посадочную полосу по отдельности. [30]
В 1990-х годах предложение McDonnell Douglas Delta Clipper VTOL SSTO перешло на стадию испытаний. Прототип DC-X продемонстрировал быстрое время выполнения работ и автоматическое компьютерное управление.
В середине 1990-х годов британские исследования превратили более раннюю конструкцию HOTOL в гораздо более многообещающую конструкцию Skylon , которая все еще находится в разработке.
С конца 1990-х по 2000-е годы Европейское космическое агентство изучало восстановление ускорителей Ariane 5 твердотопливных ракетных . [31] Последняя попытка восстановления состоялась в 2009 году. [32]
Коммерческие предприятия Rocketplane Kistler и Rotary Rocket пытались создать многоразовые ракеты частной разработки, прежде чем обанкротились. [ нужна ссылка ]
НАСА предложило концепции многоразового использования для замены технологии «Шаттл» для демонстрации в рамках программ X-33 и X-34 , которые были отменены в начале 2000-х годов из-за роста затрат и технических проблем.
21 век
[ редактировать ]
Конкурс Ansari X Prize был направлен на разработку частных суборбитальных многоразовых аппаратов. Многие частные компании соревновались, и победителем стала компания Scaled Composites достигла линии Кармана , которая дважды за две недели на своем многоразовом SpaceShipOne .
В 2012 году SpaceX начала программу летных испытаний экспериментальных аппаратов . Впоследствии это привело к разработке многоразовой ракетной установки Falcon 9 . [33]
23 ноября 2015 года ракета New Shepard стала первой с вертикальным взлетом и вертикальной посадкой суборбитальной ракетой (VTVL), которая достигла космоса, пройдя линию Кармана (100 км или 62 мили), достигнув высоты 329 839 футов (100 535 м) перед возвращением. для реактивной посадки. [34] [35]
SpaceX осуществила первую вертикальную мягкую посадку ступени многоразовой орбитальной ракеты 21 декабря 2015 года после доставки 11 Orbcomm OG-2 коммерческих спутников на низкую околоземную орбиту . [36]
Первое повторное использование первой ступени Falcon 9 произошло 30 марта 2017 года. [37] SpaceX теперь регулярно восстанавливает и повторно использует свои первые ступени, а также повторно использует обтекатели . [38]
В 2019 году Rocket Lab объявила о планах восстановить и повторно использовать первую ступень своей ракеты-носителя Electron , намереваясь использовать парашюты и подъем в воздухе . [39] 20 ноября 2020 года Rocket Lab успешно вернула первую ступень Electron с орбитального запуска, ступень мягко приводнилась в Тихом океане. [40]
Китай исследует возможность повторного использования системы «Великий поход 8» . [41]
По состоянию на май 2020 г. [update]Единственными действующими многоразовыми системами запуска орбитального класса являются Falcon 9 и Falcon Heavy , последняя из которых основана на Falcon 9. SpaceX также разрабатывает полностью многоразовую систему запуска Starship . [42] Blue Origin разрабатывает собственную частично многоразовую орбитальную ракету New Glenn , поскольку намерена восстанавливать и повторно использовать только первую ступень.
контракт на разработку 5 октября 2020 года Роскосмос подписал для «Амура» новой ракеты-носителя с многоразовой первой ступенью. [43]
В декабре 2020 года ЕКА подписало контракты на начало разработки THEMIS — прототипа многоразовой ракеты-носителя первой ступени. [44]
Вернуться на стартовую площадку
[ редактировать ]После 1980 г., но до 2010-х гг., две орбитальные ракеты-носители разработали возможность возвращения на космодром (РТЛС). США Оба космических корабля — с одним из режимов прерывания [45] [46] — и советский Буран [47] имелась заложенная возможность возврата части ракеты-носителя на стартовую площадку через механизм горизонтальной посадки космической части ракеты -носителя. В обоих случаях основная конструкция тяги корабля и большой топливный бак были расходными , как это было стандартной процедурой для всех орбитальных ракет-носителей, летавших до того времени. Оба впоследствии были продемонстрированы в реальных номинальных орбитальных полетах, хотя оба также имели режим прерывания во время запуска, который предположительно мог позволить экипажу посадить космический самолет после нештатного запуска.
В 2000-х годах SpaceX и Blue Origin ряд в частном порядке разработали технологий для поддержки вертикальной посадки разгонной ступени ракеты-носителя. После 2010 года компания SpaceX предприняла программу разработки по приобретению возможности возвращать и вертикально приземлять часть ракеты-носителя Falcon 9 орбитальной : первая ступень . Первая успешная посадка была совершена в декабре 2015 года. [48] с тех пор несколько дополнительных ступеней ракеты приземлились либо на посадочной площадке, прилегающей к стартовой площадке, либо на посадочной платформе в море, на некотором расстоянии от стартовой площадки. [49] Falcon Heavy аналогичным образом спроектирован так, чтобы повторно использовать три ядра, составляющие его первую ступень. Во время своего первого полета в феврале 2018 года два внешних ядра успешно вернулись на посадочные площадки стартовой площадки, в то время как центральное ядро нацелилось на посадочную платформу в море, но не приземлилось на нее. [50]
Blue Origin разработала аналогичные технологии для возвращения и посадки своего суборбитального New Shepard и успешно продемонстрировала возвращение в 2015 году, а также успешно повторно использовала тот же ускоритель во втором суборбитальном полете в январе 2016 года. [51] К октябрю 2016 года Блю совершил повторный полет и успешно приземлился на одной и той же ракете-носителе в общей сложности пять раз. [52] Однако следует отметить, что траектории запуска обоих аппаратов очень разные: New Shepard движется прямо вверх и вниз, не достигая орбитального полета, тогда как Falcon 9 должен отменить значительную горизонтальную скорость и вернуться со значительного расстояния вниз, доставляя при этом полезную нагрузку. на орбиту со второй ступенью.
И Blue Origin, и SpaceX также разрабатывают дополнительные многоразовые ракеты-носители. Blue разрабатывает первую ступень орбитальной РН New Glenn, которая будет многоразовой, первый полет запланирован не ранее 2024 года. SpaceX разрабатывает новую сверхтяжелую ракету-носитель для полетов в межпланетное пространство . SpaceX Starship предназначен для поддержки RTLS, вертикальной посадки и полного повторного использования как разгонной ступени, так и интегрированной второй ступени/большого космического корабля, которые предназначены для использования со Starship. [53] Его первая попытка запуска состоялась в апреле 2023 года; однако обе ступени были потеряны во время восхождения. Однако при четвертой попытке запуска и ракета-носитель, и корабль совершили мягкую посадку в Мексиканском заливе и Индийском океане соответственно.
Список многоразовых ракет-носителей
[ редактировать ]| Компания | Транспортное средство | Многоразовый компонент | Запущен | Восстановлено | Перезапущен | Полезная нагрузка на LEO | Первый запуск | Статус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 НАСА | Космический шаттл | Орбитальный аппарат | 135 | 133 | 130 | 27 500 кг | 1981 | Пенсионер (2011) |
| Боковой усилитель | 270 | 266 | Н/Д [а] | |||||
| НАСА | Арес я | Первый этап | 1 | 1 | 0 | 25 400 кг | 2009 | Пенсионер (2010 г.) |
| SpaceX | Сокол 9 | Первый этап | 358 | 316 | 287 | 17 500 кг (многоразовый) [54] 22800 кг (израсходовано) | 2010 | Активный |
| Половина обтекателя | >486 [б] | >300 (Сокол 9 и Хэви) [б] | ||||||
 Ракетная лаборатория | Электрон | Первый этап | 49 | 9 | 0 [с] | 325 кг (израсходовано) | 2017 | Активен, запланирован перезапуск |
| SpaceX | Сокол Хэви | Боковой усилитель | 20 | 18 | 14 | ~33 000 кг (все ядра многоразовые) 63 800 кг (израсходовано) | 2018 | Активный |
| Центральное ядро | 10 | 0 [д] | 0 | |||||
| Половина обтекателя | >18 [б] | >300 (Сокол 9 и Хэви) [б] | ||||||
| SpaceX | Звездолет | Первый этап | 4 | 0 | 0 | 150 000 кг (многоразовый) 250 000 кг (израсходовано) | 2023 | Активен, запланировано восстановление |
| Второй этап | 4 | 0 | 0 | |||||
| Объединенный стартовый альянс | Вулкан Кентавр | Модуль двигателя первой ступени | 1 | 0 | 0 | 27 200 кг | 2024 | Активен, запланировано восстановление |
 Космический пионер | Тяньлун-3 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 17 000 кг | 2024 | Планируется |
| Голубое происхождение | Нью-Гленн | Первая ступень, обтекатель | 0 | 0 | 0 | 45 000 кг | 2024 | Планируется |
| Галактическая Энергия | Паллас-1 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 5000 кг | 2024 | Планируется |
| Дип Блю Аэрокосмическая промышленность | Туманность 1 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 2000 кг | 2024 | Планируется |
 Перигей Аэроспейс | Синий Кит 1 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 170 кг | 2024 | Планируется |
| Ракетная лаборатория | Нейтрон | Первая ступень (включая обтекатель) | 0 | 0 | 0 | 13 000 кг (многоразовый) 15 000 кг (израсходовано) | 2025 | Планируется |
| Сток Спейс | Новый | Полностью многоразовый | 0 | 0 | 0 | 3000 кг (многоразовый) 5000 кг (2 этап израсходован) 7000 кг (полностью израсходовано) | 2025 | Планируется |
| CAS Пространство | Кинетика-2 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 12 000 кг | 2025 | Планируется |
| Я-пространство | Гипербола-3 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 8300 кг (многоразовый) 13 400 кг (израсходовано) | 2025 | Планируется |
| ЗемляПространство | Жукэ-3 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 18 300 кг (многоразовый) 21300 кг (израсходовано) | 2025 | Планируется |
| Дип Блю Аэрокосмическая промышленность | Туманность 2 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 20 000 кг | 2025 | Планируется |
| Ориенспейс | Гравитация-2 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 17 400 кг (многоразовый) 21500 кг(израсходовано) | 2025 | Планируется |
 Роскосмос | Амур | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 10 500 кг | 2026 | Планируется |
| Пространство относительности | Терран Р | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 23 500 кг (многоразовый) 33 500 кг (израсходовано) | 2026 | Планируется |
 ПЛД Спейс | Миура 5 | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 900 кг | 2026 | Планируется |
| Космический пионер | Тяньлун-3H | Боковой усилитель | 0 | 0 | 0 | 68 000 кг (израсходовано) | 2026 | Планируется |
| Центральное ядро | 0 | 0 | 0 | |||||
| Ориенспейс | Гравитация-3 | Первая ступень, обтекатель | 0 | 0 | 0 | 30 600 кг | 2027 | Планируется |
| КАЛТ | Длинный марш 10А | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 14 000 кг (многоразовый) 18 000 кг (израсходовано) | 2027 | Планируется |
| КАЛТ | Длинное 9 марта | Первый этап | 0 | 0 | 0 | 100 000 кг | 2033 | Планируется |
| Второй этап | 0 | 0 | 0 | |||||
- ^ Точная цифра по повторно использованным SRB невозможна, поскольку ускорители были разобраны на детали в конце восстановления и не хранились как полные комплекты деталей.
- ^ Перейти обратно: а б с д По состоянию на 12 января 2024 года. На слайде презентации на общем собрании компании говорилось, что половины обтекателя ракет Falcon 9 и Heavy были восстановлены и перезапущены «более 300 раз». [55]
- ↑ В 2024 году Rocket Lab объявила, что будет повторно использовать восстановленную первую ступень. [56]
- ^ Центральный ускоритель, использовавшийся для Arabsat-6A, был приземлен, но не восстановлен.
Список многоразовых космических кораблей
[ редактировать ]| Компания | Космический корабль | Ракета-носитель | Запущен | Восстановлено | Перезапущен | Стартовая масса | Первый запуск | Статус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| НАСА | Орбитальный аппарат космического корабля "Шаттл" | Космический шаттл | 135 | 133 | 130 | 110 000 кг | 1981 | Пенсионер (2011) |
 НПО-Энергия | Буран | Энергия | 1 | 1 | 0 | 92 000 кг | 1988 | Пенсионер (1988) |
| Боинг | Х-37 | Атлас V , Сокол 9 , Сокол Хэви | 7 | 6 | 5 | 5000 кг | 2010 | Активный |
| SpaceX | Дракон | Сокол 9 | 46 | 44 | 24 | 12 519 кг | 2010 | Активный |
| НАСА | Орион | Система космического запуска | 2 | 2 | 0 | 10 400 кг (без сервисного модуля и системы аварийного отключения) | 2014 | Активен, запланирован перезапуск |
| Боинг | Старлайнер | Atlas V | 3 | 2 | 1 | 13 000 кг | 2019 | Активный |
| ШЛЕМ | Китайский многоразовый экспериментальный космический корабль | Длинный марш 2F | 3 | 2 | неизвестный | неизвестный | 2020 | Активен, возможность повторного использования неизвестна |
| Сьерра Спейс | Охотник за мечтой | Вулкан Кентавр | 0 | 0 | 0 | 9000 кг | 2024 | Планируется |
| БРОСАТЬ | Мэнчжоу | Длинный марш 10А | 0 | 0 | 0 | 14 000 кг | 2027 | Планируется |
Список многоразовых суборбитальных аппаратов
[ редактировать ] |
| Компания | Транспортное средство | Первый запуск | Восстановлено | Перезапущен | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| Голубое происхождение | Нью Шепард | 2015 | 20 | 17 | Полностью многоразовый. |
| Девственница Галактика | SpaceShipTwo ( VSS Unity ) | 2018 | 5 | 4 | Полностью многоразовый. |
| Девственница Галактика | SpaceShipThree ( VSS Imagine ) | Полностью многоразовый. |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Dawn Aerospace представляет суборбитальный космический самолет Mk II Aurora, способный совершать несколько полетов в один и тот же день» . ТехКранч . 28 июля 2020 г. Проверено 19 августа 2022 г.
- ^ Давенпорт, Джастин (9 мая 2024 г.). «Космическое побережье смотрит в будущее с расширением портов и заводов» . NASASpaceFlight.com . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ Стрикленд, Джеки Уоттлс, Эшли (20 апреля 2023 г.). «Ракета Starship компании SpaceX стартовала для первого испытательного полета, но взорвалась в воздухе» . CNN . Проверено 29 апреля 2023 г.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Бергер, Эрик (27 июля 2021 г.). «У Blue Origin есть секретный проект под названием «Джарвис», который может составить конкуренцию SpaceX» . Арс Техника . Архивировано из оригинала 30 июля 2021 года . Проверено 31 июля 2021 г.
- ^ «STOKE Space привлекает 65 миллионов долларов в рамках серии А, чтобы сделать доступ к космосу устойчивым и масштабируемым» . www.businesswire.com . 2021-12-15 . Проверено 5 февраля 2023 г.
- ^ Волосин, Тревор Сесник, Хуан И. Моралес (04 февраля 2023 г.). «Полное повторное использование от Stoke Space» . Каждый день космонавт . Проверено 5 февраля 2023 г.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «SpaceX запускает IFT-4 и достигает сверхтяжелого управляемого приводнения космического корабля - AmericaSpace» . www.americaspace.com . 06.06.2024 . Проверено 10 июня 2024 г.
- ^ Рейес, Тим (17 октября 2014 г.). «Пусковая установка Zero2Infinity направляет взгляд на звезды» . Вселенная сегодня . Архивировано из оригинала 13 апреля 2020 года . Проверено 9 июля 2015 г.
- ^ «ЕКА планирует демонстрацию многоразовой ступени ракеты» . 15 декабря 2020 г.
- ^ «Все, что вам нужно знать о Фемиде» . 26 июня 2023 г.
- ^ Мьюир, Хейзел (15 января 2006 г.). «Щепотка кометной пыли благополучно приземлилась на Землю» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 21 января 2018 года . Проверено 20 января 2018 г.
- ^ «Миссия японского исследователя астероидов Хаябуса выполнена» . Архивировано из оригинала 16 июня 2010 года.
- ^ «Космический зонд, возможно, с куском астероида, возвращается на Землю в воскресенье» . Space.com . 13 июня 2010 года. Архивировано из оригинала 16 июня 2010 года . Проверено 13 июня 2010 г.
- ^ Кларк, Стивен. «Грузовой манифест для 11-й миссии SpaceX по доставке грузов на космическую станцию» . Космический полет сейчас. Архивировано из оригинала 9 августа 2018 года . Проверено 3 июня 2017 г.
- ^ Мардер, Дженни (3 июля 2019 г.). «Надувной замедлитель полетит на спутнике JPSS-2» . НОАА . Проверено 30 октября 2019 г.
- ^ Редакционная коллегия Синьхуа (5 мая 2020 г.). " "Семейство LM5 в центре внимания: пилотируемый космический корабль нового поколения и другие основные моменты первого полета Long March 5B)" . Новости Синьхуа (на китайском языке). Архивировано из оригинала 7 августа 2020 г. Проверено. 29 октября 2020 г.
- ^ Билл Д'Зио (7 мая 2020 г.). «Является ли китайская надувная космическая технология экономией средств НАСА SLS в 400 миллионов долларов?» . www.westeastspace.com . Архивировано из оригинала 10 мая 2020 года . Проверено 29 октября 2020 г.
- ^ «ФАЛКОН» . embention.com . Архивировано из оригинала 27 октября 2020 года . Проверено 29 октября 2020 г.
- ^ «SpaceX в Твиттере» . Твиттер . Архивировано из оригинала 20 сентября 2020 года . Проверено 7 января 2016 г.
- ^ Подвысоцкий, Валентин (июль 2021 г.), Концепция надувной многоразовой ракеты-носителя , doi : 10.31224/osf.io/xbf8z , S2CID 243032818 , заархивировано из оригинала 18 августа 2021 г. , получено 18 августа 2021 г.
- ^ Сиппель, М; Стаперт, С; Бусслер, Л; Дюмон, Э. (сентябрь 2017 г.), «Систематическая оценка многоразовых вариантов возврата первой ступени» (PDF) , IAC-17-D2.4.4, 68-й Международный астронавтический конгресс, Аделаида, Австралия. , заархивировано (PDF) из оригинала 13 апреля 2020 г. , получено 26 декабря 2017 г.
- ^ «Концептуальный автомобиль фон Брауна» . www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 г. Проверено 15 ноября 2020 г.
- ^ Портри, Дэвид С.Ф. «Фантастическое видение Вернера фон Брауна: паромная ракета | WIRED» . Проводной . Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 г. Получено 15 ноября 2020 г. - через www.wired.com.
- ^ "Ч2" . History.nasa.gov .
- ^ «Нексус» . www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 09.11.2020 . Проверено 15 ноября 2020 г.
- ^ «Воплощенные в жизнь забытые проекты Thunderbirds 1960-х годов» . БАЕ Системы | Великобритания . Архивировано из оригинала 18 января 2021 г. Проверено 7 февраля 2021 г.
- ^ NASA-CR-195281, «Использование внешних баков космической транспортной системы»
- ^ «Внешняя резервуарная станция СТС» . Ntrs.nasa.gov. Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 года . Проверено 7 января 2015 г.
- ^ «Медный каньон» . www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 20 сентября 2020 г. Проверено 8 июня 2018 г.
- ^ "Б.И.Губанов. Триумф и трагедия "Энергии" глава 41" . www.buran.ru . Archived from the original on 2020-11-08 . Retrieved 2020-11-14 .
- ^ «Восстановление ракеты-носителя Ариан-5 в море» . www.esa.int . Архивировано из оригинала 01 октября 2021 г. Проверено 03 марта 2021 г.
- ^ «Франция в космосе №387» . Архивировано из оригинала 25 января 2009 г. Проверено 03 марта 2021 г.
- ^ Линдси, Кларк (28 марта 2013 г.). «SpaceX быстро движется к первому этапу обратного полета» . Новые космические часы . Архивировано из оригинала 16 апреля 2013 г. Проверено 29 марта 2013 г.
- ^ «Blue Origin совершила историческую посадку многоразовой ракеты в эпическом испытательном полете» . Калла Кофилд . Space.Com. 24.11.2015. Архивировано из оригинала 9 февраля 2021 г. Проверено 25 ноября 2015 г.
- ^ Бергер, Эрик (24 ноября 2015 г.). «Джефф Безос и Илон Маск спорят о гравитации при приземлении ракеты Blue Origin» . Арс Техника . Архивировано из оригинала 13 апреля 2020 года . Проверено 25 ноября 2015 г.
- ^ «SpaceX в Твиттере» . Твиттер . Архивировано из оригинала 20 сентября 2020 г. Проверено 22 декабря 2015 г.
- ^ «SpaceX успешно [ sic ] запустила первую переработанную ракету – видео» . Хранитель . Рейтер. 31 марта 2017 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2021 г. Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ Апрель 2019 г., Майк Уолл 12 (12 апреля 2019 г.). «SpaceX обнаружила тяжелый носовой обтекатель Falcon и планирует повторно запустить его в этом году (фотографии)» . Space.com . Архивировано из оригинала 9 февраля 2021 г. Проверено 29 апреля 2019 г.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «Ракетная лаборатория объявляет о планах повторного использования электронной ракеты» . Ракетная лаборатория. 6 августа 2019 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2021 г. Проверено 7 декабря 2019 г.
- ^ «Rocket Lab запускает Electron для испытаний на восстановление ракеты-носителя» . Космические новости . 20.11.2020. Архивировано из оригинала 01 октября 2021 г. Проверено 20 ноября 2020 г.
- ^ «Китай проверит возможность повторного использования ракеты с запланированной пусковой установкой Long March 8» . SpaceNews.com. 2018-04-30. Архивировано из оригинала 01 октября 2021 г. Проверено 04 октября 2020 г.
- ^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : Илон Маск (29 сентября 2017 г.). Становление многопланетным видом (видео). 68-е ежегодное собрание Международного астронавтического конгресса в Аделаиде, Австралия: SpaceX . Проверено 31 декабря 2017 г. - через YouTube.
{{cite AV media}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ) - ^ «Безопасность, как автомат Калашникова: метановая ракета «Амур»» . Роскосмос . 5 октября 2020 года. Архивировано из оригинала 6 октября 2020 года . Проверено 6 октября 2020 г.
- ^ «ЕКА планирует демонстрацию многоразовой ступени ракеты» . Космическая газета . Архивировано из оригинала 16 декабря 2020 г. Проверено 19 декабря 2020 г.
- ^ «Возвращение на стартовую площадку» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 15 апреля 2015 года . Проверено 4 октября 2016 г.
- ^ «Эволюция прерывания космического корабля» (PDF) . ntrs.nasa.gov . 26 сентября 2011 года . Проверено 4 октября 2016 г.
- ^ Хандверк, Брайан (12 апреля 2016 г.). «Забытый советский космический челнок мог летать сам» . Нэшнл Географик . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 15 апреля 2016 года . Проверено 4 октября 2016 г.
- ^ Ньюкомб, Алисса; Дули, Эрин (21 декабря 2015 г.). «Историческая посадка ракеты SpaceX прошла успешно» . Новости АВС . Проверено 4 октября 2016 г.
- ^ Спаркс, Дэниел (17 августа 2016 г.). «SpaceX запустила шестую ракету и приближается к возможности повторного использования» . Лос-пестрый дурак . Проверено 27 февраля 2017 г. .
- ^ Гебхардт, Крис (5 февраля 2018 г.). «SpaceX успешно представляет Falcon Heavy в демонстрационном запуске с KSC – NASASpaceFlight.com» . NASASpaceFlight.com . Проверено 23 февраля 2018 г.
- ^ Фауст, Джефф (22 января 2016 г.). «Blue Origin запускает суборбитальный корабль New Shepard» . Космические новости . Проверено 1 ноября 2017 г.
- ^ Фауст, Джефф (5 октября 2016 г.). «Blue Origin успешно тестирует систему прерывания полета New Shepard» . Космические новости . Проверено 8 октября 2016 г.
- ^ Фауст, Джефф (15 октября 2017 г.). «Маск предлагает более подробную техническую информацию о системе BFR — SpaceNews.com» . SpaceNews.com . Проверено 23 февраля 2018 г.
- ^ Илон Маск (26 февраля 2024 г.). «Благодаря постоянным улучшениям конструкции этот Falcon 9 вывел на полезную орбиту самую большую за всю историю полезную нагрузку — 17,5 тонн» .
- ^ Илон Маск представляет обновление SpaceX, рассказывает о прогрессе Starship и многом другом! на YouTube
- ^ «Ракетная лаборатория возвращает ранее отправленный электрон на производственную линию в рамках подготовки к первому полету» .
Библиография
[ редактировать ]- Гериберт Кучера и др.: Многоразовые космические транспортные системы. Шпрингер, Берлин 2011 г., ISBN 978-3-540-89180-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Иллюстрация взлета космического корабля "Шаттл" и орбитального аппарата (Визуальный словарь - QAInternational)
- Лунный посадочный модуль
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
