Siden midten af forrige århundrede er konceptet om et luftfartssystem med en luftaffyring blevet udarbejdet i forskellige lande. Det sørger for output af belastningen i kredsløb ved hjælp af et affyringsvogn, der blev lanceret fra et fly eller et andet fly. Denne lanceringsmetode pålægger begrænsninger for nyttelastmassen, men er økonomisk og let at forberede. På forskellige tidspunkter blev der foreslået mange luftstartsprojekter, og nogle nåede endda fuld drift.
Luft "Pegasus"
Det hidtil mest succesrige luft-lancerede luftfartssystem (AKS) projekt blev lanceret i slutningen af firserne. Det amerikanske selskab Orbital Sciense (nu en del af Northrop Grumman) har med deltagelse af Scaled Composites udviklet Pegasus -systemet baseret på affyringsvognen med samme navn.
Den tre-trins Pegasus-raket har en længde på 16,9 m og en lanceringsvægt på 18,5 tons. Alle etaper er udstyret med motorer med fast drivkraft. Den første etape, der er ansvarlig for atmosfærisk flyvning, er udstyret med en deltavinge. For at rumme nyttelasten er der et rum med en længde på 2, 1 m og en diameter på 1, 18 m. Lastens vægt er 443 kg.
I 1994 blev Pegasus XL -raketten præsenteret med en længde på 17,6 m og en masse på 23,13 ton. På grund af en stigning i størrelse og vægt blev der introduceret nye motorer. XL -produktet kendetegnes ved dets øgede energi og flyveegenskaber, som gør det muligt at nå højere baner eller bære en tungere belastning.
Et modificeret B-52H bombefly blev oprindeligt brugt som bærer til Pegasus-raketten. Derefter blev Lockheed L-1011-foringen genopbygget til transportøren. Flyet med sit eget navn Stargazer modtog en ekstern suspension til en raket og forskelligt udstyr til opsendelsesstyring.
AKC Pegasus -lanceringer udføres fra flere steder i USA og videre. Lanceringsteknikken er ganske enkel. Luftfartøjsflyet kommer ind i det angivne område og indtager en højde på 12 tusinde meter, hvorefter raketten tabes. Pegasus -produktet planlægger et par sekunder og starter derefter motoren i første trin. Den samlede driftstid for de tre motorer er 220 sek. Dette er nok til at bringe belastningen i lave jordbaner.
Den første opsendelse af Pegasus-raketten fra B-52H fandt sted i april 1990. I 1994 blev et nyt luftfartøjsfly taget i drift. Siden begyndelsen af halvfemserne er der hvert år blevet gennemført flere opsendelser med det formål at sætte visse kompakte og lette køretøjer i kredsløb. Indtil efteråret 2019 udførte AKS Pegas 44 flyvninger, hvoraf kun 5 endte i en ulykke eller delvis succes. Lanceringsomkostningerne spænder fra $ 40 millioner til $ 56 millioner, afhængigt af rakettypen og andre faktorer.
Nyeste LauncherOne
Siden slutningen af 2000'erne har det amerikanske firma Virgin Galactic arbejdet på AKC LauncherOne -projektet. I lang tid blev der udført udviklingsarbejde og søgningen efter potentielle kunder. I anden halvdel af den tiende havde udviklervirksomheden problemer, hvorfor projektplanen skulle revideres.
LauncherOne -systemet er bygget op omkring raketten med samme navn. Dette er et to-trins produkt med en længde på mere end 21 m og en vægt på ca. 30 tons. Raketten drives af N3- og N4 -motorer, der bruger petroleum og flydende ilt. Motorernes samlede driftstid er 540 sek. Launcher: En raket kan løfte 500 kg last ind i en bane med en højde på 230 km. En tre-trins modifikation af raketten med forbedrede egenskaber er under udvikling.
Oprindeligt var lanceringsvognen planlagt til at blive lanceret ved hjælp af et specielt White Knight Two -fly, men i 2015 blev det opgivet. Det nye flyselskab var et redesignet Boeing 747-400 passagerfly med sit eget navn Cosmic Girl. LauncherOne -pylonen er installeret under venstre side af midtersektionen.
Udviklingsselskabet hævder, at AKS LauncherOne kan drives på enhver passende flyveplads. Rakets lanceringssted er valgt i overensstemmelse med de krævede parametre i kredsløbet. Med hensyn til lancerings- og flyprincipper er Virgin Galactics udvikling ikke anderledes end andre luftaffyringssystemer. Omkostningerne ved en sådan operation er $ 12 millioner.
Den første lancering af LauncherOne fandt sted den 25. maj 2020. Efter frakobling fra transportøren startede raketten motoren og begyndte at flyve. Kort tid efter faldt den første fase oxidationslinje sammen, hvilket fik N3 -motoren til at gå i stå. Raketten faldt i havet.
Virgin Orbit lancerede sin første vellykkede lancering den 17. januar 2017. Den modificerede raket tog fart over Stillehavet og sendte 10 CubeSat -satellitter i lav bane. Der er kontrakter om yderligere tre lanceringer. Tidligere var der en ordre fra kommunikationsselskabet OneWeb, men disse lanceringer udskydes på ubestemt tid eller kan blive aflyst.
Potentielle konkurrenter
Nye AKS-luftlancerede projekter oprettes nu i flere lande. Samtidig foreslås det største antal projekter i USA, hvor proaktive udviklere kan modtage seriøs støtte fra NASA. I andre lande ser situationen anderledes ud - og har hidtil ikke ført til mærkbar succes.
Siden slutningen af 2000'erne har Frankrig, repræsenteret ved Dassault og Astrium, udviklet AKS Aldebaran. Oprindeligt blev flere missilkoncepter med forskellige affyringsmetoder overvejet, og kun MLA (Micro Launcher Airborne) modtog videreudvikling - en kompakt raket med en belastning på snesevis af kilogram, velegnet til brug med Rafale -jageren.
Designet af Aldebaran MLA har været i gang i flere år, men test er endnu ikke begyndt. Desuden er der både spørgsmål om tidspunktet for testene og selve projektets fremtid.
Et interessant AKC -koncept blev foreslået af det amerikanske firma Generation Orbit. Dets GOLauncher-1 / X-60A-projekt muliggør konstruktion af en etrins flydende drivraket, der er egnet til suspension under et Learjet 35-fly. Den skal udvikle hypersonisk hastighed og udføre suborbitalflyvninger. I fremtiden er det muligt at opnå banekapacitet. X-60A ses som en platform for en række forskellige forskningsprojekter.
I begyndelsen af det sidste årti modtog Generation Orbit Pentagon -støtte. I 2014 foretog en prototype X-60A-raket sin første eksportflyvning under et standardflyselskab. Siden da har der ikke været rapporter om testflyvninger. Sandsynligvis fortsætter militærafdelingen og entreprenøren med at udvikle sig, men indtil videre kan de af en eller anden grund ikke begynde fuldgyldige flyvetests.
Flere AKC -projekter af forskellig art blev udviklet i vores land; deres materialer er gentagne gange blevet vist på forskellige udstillinger. For eksempel foreslog MAKS-projektet brug af et An-225-fly og et rumfly med en ekstern brændstoftank. Air Launch-projektet blev også udviklet på basis af An-124-flyet. Han skulle have en dråbe container med et Polet -missil. Begge projekter kunne ikke gennemføres af flere årsager.
Retningsudsigter
Som du kan se, har i løbet af de sidste flere årtier begrebet luftlancering til flyvning i kredsløb tiltrukket opmærksomhed, hvilket fører til nye projekter regelmæssigt. På samme tid når ikke alle denne udvikling i det mindste test, for slet ikke at tale om fuldgyldig operation. Til dato har kun AKS Pegasus været i stand til at bringe regelmæssige flyrejser, og snart kan LauncherOne vise en sådan succes.
En sådan fiasko ved en luftlancering er forbundet med flere objektive begrænsninger. Bæreevnen for sådan AKS overstiger hidtil ikke flere hundrede kilo og står i direkte forhold til raketens affyringsvægt, som igen bestemmes i overensstemmelse med luftfartøjsflyets egenskaber. Brændstoføkonomi på grund af luftlancering løser generelt ikke dette problem.
Imidlertid har luftlancerede systemer deres fordele. De viser sig at være et bekvemt middel til at injicere små belastninger i lave baner. Den lavere løftekapacitet muliggør hurtigere opsamling af hele lasten og kortere ventetid for kunderne. Samtidig bliver det muligt at opdele de relativt lave lanceringsomkostninger i et større antal kunder. Udviklerne og producenterne af miniaturet rumteknologi har dog endnu ikke vist behørig interesse for den eksisterende AKS.
Udenlandsk erfaring viser, at luftfartssystemer med luftaffyring har visse fordele i forhold til anden raket- og rumteknologi og mere effektivt kan løse individuelle problemer. Det kan antages, at denne klasse af teknologi i fremtiden ikke vil forsvinde og endda udvikle sig. Som følge heraf vil der endelig dannes en ny niche på rumfyringsmarkedet, som vil være af interesse for raketproducenter og potentielle kunder.
