Модульная ракета

— Модульная ракета это разновидность многоступенчатой ракеты , компоненты которой можно заменять для разных задач. В нескольких таких ракетах используются схожие концепции, такие как унифицированные модули, для минимизации затрат на производство, транспортировку и оптимизации вспомогательной инфраструктуры для подготовки к полету.

В исследовании Национальной системы запуска (1991–1992 годы) будущие ракеты-носители рассматривались модульным (кластерным) способом. Эта концепция существует с момента создания НАСА .

Примеры

Сатурн С

Правительственная комиссия, «Комитет по оценке транспортных средств Сатурна» (более известный как Комитет Сильверстайна ), собралась в 1959 году, чтобы рекомендовать конкретные направления, которые НАСА могло бы предпринять в отношении существующей армейской ракетной программы (Юпитер, Редстоун, Сержант). Совету программы космических исследований НАСА (1959-1963) было поручено разработать архитектуру запуска для новой серии ракет «Сатурн» , получившей название «Сатурн C». Архитектура Saturn C состояла из пяти различных ступеней ( SI , S-II , S-III , S-IV и SV/ Centaur ), которые можно было устанавливать вертикально для конкретных ракет для удовлетворения различных требований НАСА к полезной нагрузке и миссиям.

Эта работа привела к разработке Сатурн I , Сатурн IB и Сатурн V. ракет

Atlas V

В одноразовой системе Atlas V запуска используется жидкостный ускоритель Common Core в качестве первой ступени . В большинстве конфигураций с навесными твердотопливными ракетными ускорителями используется один CCB . Предлагаемая конфигурация для более тяжелых грузов объединяет три CCB для первой ступени. В ракете-носителе с общим сердечником используется российский РД-180, сжигающий РП-1 топливо с жидким кислородом и обеспечивающий тягу 3,8 МН . В баках с жидким топливом для повышения прочности используется изорешетчатая конструкция, заменяющая предыдущие конструкции баков Atlas, которые были стабилизированы по давлению. ^{[ 1 ]}

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

Дельта IV

В семействе пусковых установок Delta IV использовалось жидкое топливо Common Booster Core в качестве первой ступени различных конфигураций ракет. В качестве первого этапа можно использовать один или три модуля. В большинстве конфигураций используется один CBC с накладными SRB или без них. Три CBC вместе образовали первую ступень тяжелой конфигурации. CBC использовал двигатель Rocketdyne RS-68 и сжигал жидкий водород с жидким кислородом, создавая тягу 2,9 меганьютонов (650 000 фунтов _силы ). ^{[ нужна ссылка ]}

Ангара

Универсальный ракетный модуль (УРМ) — модульная «Ангара», работающая на жидком топливе первая ступень одноразовой стартовой системы . В зависимости от конфигурации первый этап может состоять из 1, 3, 5 или 8 URM. российского производства, В каждом УРМ используется двигатель РД-191 работающий на топливе РП-1 с жидким кислородом и обеспечивающий тягу 1,92 МН . ^{[ 3 ]}

Сокол Хэви

Ракета-носитель Falcon Heavy состоит из усиленного центрального ядра Falcon 9 Block 5 и двух обычных основных ступеней Falcon 9 Block 5 с аэродинамическими носовыми обтекателями, установленными поверх обеих, которые действуют как накладные ускорители на жидком топливе. Каждое ядро приводится в движение девятью двигателями Merlin 1D , сжигающими ракетное керосиновое топливо с жидким кислородом и производящими тягу почти 7,7 меганьютонов (1 700 000 фунтов _силы ), а все три ядра вместе производят тягу более 22 МН. Первая конструкция Falcon Heavy включала в себя уникальную возможность перекрестной подачи топлива, при которой топливо и окислитель для питания большинства двигателей центрального ядра будут подаваться из двух боковых ядер до тех пор, пока боковые ядра не станут почти пустыми и готовыми к запуску. первое событие разлуки . ^{[ 4 ]} Однако из-за чрезвычайной сложности эта функция была отменена в 2015 году, оставив каждому из трех ядер сжигать собственное топливо. Более поздние оценки показали, что количество топлива, необходимое для приземления (повторного использования) каждого бокового ускорителя, уже близко к пределу, поэтому перекрестная подача действительно не дает никаких преимуществ.

Как и однорычажный Falcon 9, каждое ядро ракеты-носителя Falcon Heavy можно использовать повторно . ^{[ 5 ]} Испытательный полет Falcon Heavy SpaceX продемонстрировал одновременную посадку двух боковых ускорителей возле стартовой площадки, в то время как центральный ускоритель попытался приземлиться на беспилотный корабль автономного космодрома , что привело к жесткой посадке рядом с кораблем. Во время второй миссии все три ускорителя мягко приземлились. ^{[ 6 ]} Запуск Falcon Heavy, при котором удается восстановить все три основных ускорителя, требует тех же материальных затрат, что и Falcon 9, то есть верхней ступени и, возможно, обтекателя полезной нагрузки . Таким образом, разница в стоимости между запуском Falcon 9 и Falcon Heavy ограничена, в основном за счет дополнительного топлива и ремонта трех, а не одного ускорителя.

См. также

Внешние ссылки

Ссылки

^ Ракеты-носители. Архивировано 11 ноября 2011 г. в Wayback Machine , Lockheed Martin.
^ Lockheed Martin называет новую ракету Atlas V. Архивировано 23 февраля 2010 г. в Wayback Machine , Lockheed Martin.
↑ Ракетное семейство «Ангара» , Государственный космический научно-производственный центр имени Хруничева.
^ Стрикленд, Джон К. младший (сентябрь 2011 г.). «Тяжелая ракета-носитель SpaceX Falcon» . Национальное космическое общество. Архивировано из оригинала 8 июля 2015 г. Проверено 24 ноября 2012 г.
^ Симберг, Рэнд (8 февраля 2012 г.). «Илон Маск о планах многоразовой ракеты SpaceX» . Популярная механика . Проверено 7 февраля 2012 г.
^ «Прямая трансляция: запуск Falcon Heavy, три ракеты-носителя благополучно приземлились» . Космический полет сейчас. 11 апреля 2019 г.
^ Серия Universal Rocket — советский проект унифицированных ракетных систем (военных и гражданских); В проекте УР-700 предполагалось использовать жидкотопливные ускорители , аналогичные по конструкции первой ступени. ^{[ нужна ссылка ]}

[1] Ракеты-носители. Архивировано 11 ноября 2011 г. в Wayback Machine , Lockheed Martin.

[2] Lockheed Martin называет новую ракету Atlas V. Архивировано 23 февраля 2010 г. в Wayback Machine , Lockheed Martin.

[3] Ракетное семейство «Ангара» , Государственный космический научно-производственный центр имени Хруничева.

[nss201111-4] Стрикленд, Джон К. младший (сентябрь 2011 г.). «Тяжелая ракета-носитель SpaceX Falcon» . Национальное космическое общество. Архивировано из оригинала 8 июля 2015 г. Проверено 24 ноября 2012 г.

[pm20120207-5] Симберг, Рэнд (8 февраля 2012 г.). «Илон Маск о планах многоразовой ракеты SpaceX» . Популярная механика . Проверено 7 февраля 2012 г.

[6] «Прямая трансляция: запуск Falcon Heavy, три ракеты-носителя благополучно приземлились» . Космический полет сейчас. 11 апреля 2019 г.

[7] Серия Universal Rocket — советский проект унифицированных ракетных систем (военных и гражданских); В проекте УР-700 предполагалось использовать жидкотопливные ускорители , аналогичные по конструкции первой ступени. ^{[ нужна ссылка ]}

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]