מערכות שיגור אווירי וחלל חדישות ומתקדמות

13

שיגור רקטת פגסוס ממטוס Stargazer, מרץ 2006. צילום נאס"א

מאז אמצע המאה הקודמת, הרעיון של מערכת תעופה וחלל עם שיגור אווירי עובד במדינות שונות. הוא מספק את הפלט של העומס למסלול באמצעות רכב שיגור ששוגר ממטוס או ממטוס אחר. שיטת השקה זו מטילה הגבלות על מסת המטען, אך היא חסכונית וקלה להכנה. בזמנים שונים הוצעו הרבה פרויקטים של שיגור אווירי, וחלקם אף הגיעו להפעלה מלאה.

אוויר "פגסוס"


פרויקט מערכת התעופה והחלל (ASS) המצליחה ביותר עד כה הושק בסוף שנות השמונים. התאגיד האמריקאי Orbital Science (כיום חלק מנורת'רופ גרומן), בהשתתפות Scaled Composites, פיתח את מערכת פגסוס המבוססת על רכב השיגור בעל אותו השם.



רקטה תלת השלבים של פגסוס באורך של 16,9 מ' ומשקל שיגור של 18,5 טון.כל השלבים מצוידים במנועי הנעה מוצקים. השלב הראשון, האחראי על מעוף באטמוספירה, מצויד בכנף דלתא. כדי להכיל את המטען ישנו תא באורך 2,1 מ' ובקוטר 1,18 מ' משקל מטען - 443 ק"ג.


פגסוס XL על מתלה מנשא. תמונה על ידי נאס"א

בשנת 1994 הוצגה רקטת פגסוס XL באורך של 17,6 מ' ומסה של 23,13 טון. על ידי הגדלת הגודל והמסה, הוצגו מנועים חדשים. מוצר ה-XL כולל כוח ומאפייני טיסה מוגברים, המאפשרים להגיע למסלולים גבוהים יותר או לשאת עומס כבד יותר.

המפציץ המשונה B-52H שימש במקור כנשא של רקטת פגסוס. אז נבנתה אוניית לוקהיד L-1011 מחדש כמובילה. המטוס בעל השם שלו Stargazer קיבל מתלה חיצוני לרקטה אחת וציוד שונה לבקרת שיגור.

השקות AKC Pegasus מתבצעות ממספר אתרים בארצות הברית ומחוצה לה. שיטת ההשקה די פשוטה. מטוס הנושא נכנס לאזור נתון ותופס גובה של 12 אלף מטרים, ולאחר מכן נשמט הטיל. הפגסוס גולש לכמה שניות ואז מניע את מנוע השלב הראשון. זמן הפעולה הכולל של שלושת המנועים הוא 220 שניות. זה מספיק כדי לשגר את העומס למסלולי כדור הארץ נמוכים.


מבחן השקה של LauncherOne, יולי 2019. צילום מאת Virgin Orbit

השיגור הראשון של רקטת פגסוס מה-B-52H התרחש באפריל 1990. בשנת 1994 הופעל מטוס נושאת חדש. מאז תחילת שנות התשעים, בוצעו מספר שיגורים מדי שנה על מנת להכניס רכבים קומפקטיים וקלים מסוימים למסלול. עד סתיו 2019, AKS Pegasus השלימה 44 טיסות, מתוכן רק 5 הסתיימו בתאונה או הצלחה חלקית. עלות השיגור נעה בין 40 ל-56 מיליון דולר, תלוי בסוג הרקטה ובגורמים נוספים.

LauncherOne החדש ביותר


מאז סוף שנות ה-XNUMX, החברה האמריקאית Virgin Galactic עובדת על פרויקט AKC LauncherOne. במשך תקופה ארוכה בוצעו עבודות פיתוח וחיפוש לקוחות פוטנציאליים. במחצית השנייה של העשירי, היו לחברת הפיתוח בעיות, שבגללן נאלץ לשנות את לוח הזמנים של הפרויקט.

מערכת LauncherOne בנויה סביב הרקטה בעלת אותו השם. מוצר דו-שלבי זה אורכו מעל 21 מ' ומשקלו כ. 30 טון הרקטה מצוידת במנועי N3 ו-N4 באמצעות נפט וחמצן נוזלי. זמן הפעולה הכולל של המנועים הוא 540 שניות. רקטת LauncherOne יכולה להרים 230 ק"ג של מטען למסלול בגובה של 500 ק"מ. מפותח שינוי תלת שלבי של הרקטה עם ביצועים משופרים.

בתחילה תוכנן שיגור רכב השיגור באמצעות מטוס מיוחד של White Knight Two, אך ב-2015 הוא ננטש. המוביל החדש היה מטוס נוסעים מדגם בואינג 747-400 שעוצב מחדש עם השם שלו, Cosmic Girl. פילון למיקום LauncherOne מותקן מתחת לחלק השמאלי של החלק המרכזי.


טיסה מוצלחת ראשונה של LauncherOne, 17 בינואר 2021. צילום מאת Virgin Orbit

חברת הפיתוח טוענת שניתן להפעיל את ה-LauncherOne AKS בכל שדה תעופה מתאים. אתר שיגור הרקטות נבחר בהתאם לפרמטרים הנדרשים של המסלול. מנקודת המבט של עקרונות השיגור והטיסה, הפיתוח של Virgin Galactic אינו שונה ממתחמי שיגור אווירי אחרים. עלות פעולה כזו היא 12 מיליון דולר.

השיגור הראשון של LauncherOne התרחש ב-25 במאי 2020. לאחר הניתוק מהמוביל, הרקטה התניעה את המנוע והחלה לטוס. זמן קצר לאחר מכן, צנרת המחמצן בשלב הראשון נכשלה, מה שגרם למנוע N3 לכיבוי. הרקטה נפלה לים.

ב-17 בינואר 2017, ערכה Virgin Orbit את ההשקה המוצלחת הראשונה שלה. הרקטה ששונתה המריאה מעל האוקיינוס ​​השקט ושלחה 10 לווייני CubeSat למסלול נמוך. יש חוזים לשלוש השקות נוספות. בעבר הייתה הזמנה מחברת התקשורת OneWeb, אך ההשקות הללו נדחות ללא הגבלת זמן או עלולות להתבטל.

מתחרים פוטנציאליים


פרויקטים חדשים של AKC שהושקו באוויר מפותחים כעת במספר מדינות. במקביל, המספר הגדול ביותר של פרויקטים מוצע בארה"ב, שם מפתחים יוזמים יכולים לקבל תמיכה רצינית מנאס"א. במדינות אחרות המצב נראה אחרת - ועד כה אינו מוביל להצלחה ניכרת.

מערכות שיגור אווירי וחלל חדישות ומתקדמות

לוחם רפאל עם טיל MLA. דאסו תעופה גרפיקה

מאז סוף שנות ה-XNUMX, צרפת, המיוצגת על ידי דאסו ואסטריום, מפתחת את AKS Aldebaran. בתחילה נבחנו מספר מושגים של טילים בשיטות שיגור שונות, ורק ה-MLA (Micro Launcher Airborne), טיל קומפקטי בעל עומס של עשרות קילוגרמים, המתאים לשימוש עם מטוס הקרב רפאל, זכה להמשך פיתוח.

התכנון של ה-Aldebaran MLA נמשך כבר כמה שנים, אך הבדיקות טרם החלו. יתרה מכך, גם העיתוי של הבדיקות וגם עתידו של הפרויקט נותרים בסימן שאלה.

רעיון מוזר של ה-ACS הוצע על ידי החברה האמריקאית Generation Orbit. פרויקט ה-GOLauncher-1 / X-60A שלה מספק בניית רקטה נוזלית חד-שלבית המתאימה להשעיה מתחת למטוס ה-Learjet 35. עליה לפתח מהירות היפר-קולית ולבצע טיסות תת-מסלוליות. בעתיד ניתן להשיג יכולות מסלוליות. ה-X-60A נתפס כפלטפורמה למגוון מחקרים.


שיגור רקטת X-60A. גרפיקה של חיל האוויר האמריקאי/דור מסלול

בתחילת העשור האחרון קיבל דור אורביט תמיכה מהפנטגון. בשנת 2014, אב טיפוס של רקטת X-60A ביצע את טיסת היצוא הראשונה שלו תחת מוביל סטנדרטי. מאז לא הופיעו דיווחים על טיסות ניסוי. סביר להניח שהמחלקה הצבאית והקבלן ממשיכים להתפתח, אך עדיין לא יכולים להתחיל במבחני טיסה מן המניין מסיבה זו או אחרת.

בארצנו פותחו כמה פרויקטים מסוגים שונים של AKC; החומרים שלהם הוצגו שוב ושוב בתערוכות שונות. לדוגמה, פרויקט MAKS הציע שימוש במטוס ה-An-225 ובמטוס חלל עם מיכל דלק חיצוני. פרויקט Air Launch פותח גם הוא על בסיס מטוס ה-An-124. הוא היה אמור לשאת מיכל טיפה עם טיל פולט. לא ניתן היה להשלים את שני הפרויקטים מכמה סיבות.

סיכויי כיוון


כפי שניתן לראות, במהלך העשורים האחרונים, הרעיון של שיגור אווירי לטיסה למסלול משך תשומת לב, מה שמוביל להופעה קבועה של פרויקטים חדשים. יחד עם זאת, לא כל הפיתוחים מהסוג הזה מגיעים לפחות למבחן, שלא לדבר על הפעלה מלאה. עד היום רק פגסוס הצליחה להביא אותו לטיסות סדירות, ו-LauncherOne עשויה להראות בקרוב הצלחה כזו.


"התחלת אוויר" מורכבת המבוססת על ה-An-124. גרפיקה GRC im. מקיבה

כשל כזה של השיגור האווירי קשור למספר מגבלות אובייקטיביות. כושר הנשיאה של ACS כזה אינו עולה עדיין על כמה מאות קילוגרמים והוא תלוי ישירות במשקל השיגור של הרקטה, אשר, בתורו, נקבע בהתאם למאפיינים של מטוס הנושא. חיסכון בדלק עקב שיגור אוויר בדרך כלל אינו פותר בעיה זו.

עם זאת, למערכות משוגרות אוויר יש את היתרונות שלהן. הם מתגלים כאמצעי נוח לשיגור מטען קטן למסלולים נמוכים. המטען הנמוך מאפשר איסוף מהיר יותר של כל המטען ומפחית את זמני ההמתנה ללקוחות. במקביל, ניתן לחלק את עלות ההשקה הנמוכה יחסית למספר גדול יותר של לקוחות. עם זאת, המפתחים והיצרנים של טכנולוגיית חלל מיניאטורית טרם גילו עניין ראוי ב-ACS הקיים.

ניסיון זר מלמד שלמערכות תעופה וחלל משוגרות אוויריות יש יתרונות מסוימים על פני טכנולוגיות רקטות וחלל אחרות והן יכולות לפתור בעיות אינדיבידואליות בצורה יעילה יותר. ניתן לשער שבעתיד סוג זה של טכנולוגיה לא ייעלם ואף יפותח. כתוצאה מכך, סוף סוף תיווצר נישה חדשה בשוק שיגור החלל, שתעניין יצרני טכנולוגיות רקטות ולקוחות פוטנציאליים.
ערוצי החדשות שלנו

הירשם והישאר מעודכן בחדשות האחרונות ובאירועים החשובים ביותר של היום.

13 הערות
מידע
קורא יקר, על מנת להשאיר הערות על פרסום, עליך התחברות.
  1. -2
    18 בפברואר 2021 18:15
    אבל מה עם מזל"ט Ravn X? אורך המכשיר 24 מטר, ומוטת הכנפיים 18 מטר. למזל"ט משקל המראה ברוטו של 25 טון. Aevum מפתחת רקטה המסוגלת להעביר 100 ק"ג של מטען למסלול סינכרוני של השמש.


    היתרונות העיקריים של שיגור אווירי הם שניתן לשגר רקטה לחלל כמעט מכל שדה תעופה מתאים ופחות תלוי בתנאי מזג האוויר. אבל המטען קטן. ניתן להשוות את סוג ההשקה הזה למונית, בעוד שה-Falcon 9 הוא אוטובוס רגיל.
    1. 0
      18 בפברואר 2021 18:49
      החתול הלוהט הוא מושג נוסף שלא יטוס, כי יש לו את היתרונות והחסרונות שלו. קודם כל, מדובר בשיגור מטוס - חימום ועומסי יתר בשיגור גבוהים, ללא הגנה תרמית של גוף המטוס וקצוות הכנפיים, יש סיכוי גבוה לכשל מבני, וההגנה התרמית יקרה, יש צורך בהתחלות תכופות כדי להשתלם. . כלומר, המכשיר לא צריך להיות בגרסה אחת, ואתה צריך לקבל הזמנות מוכנות להשקה. וגם, מערכות כאלה נחותות במחירן מטילים, אפילו חד פעמיים, כי הן עצמן עולות הרבה יותר מטילים. לכן, חלליות לא טסות בהמוניהן לחלל, רק לארצות הברית יש שתי ספינות כאלה לתוכניות צבאיות. אבל, שם, הטיסות שלהם משולמות על ידי ארה"ב...
  2. 0
    18 בפברואר 2021 18:18
    17 בינואר 2017 Virgin Orbit ערך את ההשקה המוצלחת הראשונה שלה
    המחבר טעה במשך 4 שנים בדיוק.
  3. 0
    18 בפברואר 2021 18:24
    ובכן, כן, היו כל כך הרבה פרויקטים TKS-KHOTOL, Zenger, Star-H, "Lightning", "Baikal" .... הסיבות לצמצום התוכניות היו שונות. לעתים קרובות, פרויקטים שהושלמו בפועל כמו Ariane 5 והרמס נסגרו בגלל העובדה שהמעבורת יצאה כבדה יותר ב-2,5 טון. יש הרבה פרויקטים גם עכשיו, רק אם קודם לכן היה לרוסיה מה להציע ליישום משותף, כמו ה-Hotol האנגלי להכניס את מרייה למסלול, או An 124, עכשיו אנחנו בתפקיד של להדביק את הפער, כי לא יהיה להיות כסף בתקציב המדינה ליישום תוכניות כאלה בעשור הנראה לעין. צריך לחפש ספונסרים, גם בתוך הארץ וגם בעולם. רק עכשיו, אף אחד לא להוט להשקיע בפרויקטים לא מוכרים, ושוב יש לנו הזדמנות להישאר עם החלומות שלנו על שיגורים זולים באמצעות רקטות קלות, או מטוסי נושא לבד עם עצמנו. ..
  4. -2
    18 בפברואר 2021 18:27
    סליחה, זה לא מהנושא. אבל... בשעה 18.00 התפרסמה מאמר של נדז'דה, אפילו לא הספקתי לזכור את שם המשפחה שלה. כתבה מאוד כנה, מאוד *נשית*, אבל עם מבט מעניין, הו אושר. 18.21. מסך.
    רוצה לדעת מה קרה?
    שוב, סליחה. hi
  5. +1
    18 בפברואר 2021 18:28
    מכיוון שלוויינים יורדים בחצי במשקל בכל עשור, השיגור האווירי מבטיח מאוד.
    והנישה הזו תהיה רלוונטית במשך די הרבה זמן.
  6. -1
    18 בפברואר 2021 18:33
    דוח עם ציון ג' עם מינוס... למה לפרסם את זה כאן?
    איפה הספירלה
    1. 0
      18 בפברואר 2021 18:54
      איפה הספירלה

      נשאר על הנייר. הכתבה מדברת בעיקר על מערכות השיגור האווירי הקיימות. אחרת, עדיין ניתן להוסיף כאן פרויקטים לא ממומשים כמו DynaSoar, Stratolaunch וכו'.
    2. +7
      18 בפברואר 2021 19:19
      פרי מוחו של לוזינו-לוז'ינסקי אינו מתאים לנושא.
      ולא רק בגלל שהפרויקט לא הושלם. אגב, זה הוקל לא רק בגלל היעדר מטוס האצה הדרוש במהירות של 6M (חבורה עם בוראן גם לא הייתה אופציה), אלא גם בגלל נטישת הפרויקט הצבאי לאחר ההדמיה. מטוס הרקטה ספירל לא ייצג ערך צבאי. חבל שהבנו את זה הרבה יותר מאוחר מהאמריקאים. סתם בזבוז זמן.
      המאמר עוסק במוצרים של שימוש אזרחי יותר. הנושא של cubesats נמצא במגמה היום. ובשביל הפלט של מיקרו-ננו-לוויינים, נשא עבור PN של חצי טון מספיק.
      1. -2
        18 בפברואר 2021 19:42
        פיתוחים על ה"ספירלה" שימשו ליצירת ה-Vanguard, כך שהיתרונות נשארו אפילו במישור המעשי ביותר.
        1. +8
          18 בפברואר 2021 21:18
          איזה סוג של התפתחויות, לא יכול לציין?
          אני רק סקרן.
          מה הקשר ל-UR-100N UTTKh למטוס מאיץ.
          וראש נפץ היפרסוני למפציץ מסלולי.
          ל-BOR-4/5 היה ניסיון מעשי, אני לא מתווכח עם זה. שם, לפחות, נבדקה הגנה תרמית אבלטיבית המבוססת על PKT-FP.
  7. 0
    19 בפברואר 2021 12:26
    כפי שאתה יכול לראות, ... מושך תשומת לב ... לא כל הפיתוחים ... לפני הבדיקה, ... ממספר סיבות .... עם זאת, ... יש להם את היתרונות שלהם. ... יש יתרונות מסוימים ... לפתור בעיות בודדות. אפשר להניח... ואפילו יפותח. ... סוף סוף נוצרה ... נישה חדשה ...

    למחבר הזה יש תכונה אופיינית: הוא הופך כל נושא מעניין ביותר לדבר סרק ולדברים משעממים.
  8. 0
    25 באפריל 2021 22:33
    לדעתי, קל יותר לשגר מיקרו-לוויינים באמצעות ארטילריה.

"מגזר נכון" (אסור ברוסיה), "צבא המורדים האוקראיני" (UPA) (אסור ברוסיה), דאעש (אסור ברוסיה), "ג'בהת פתח א-שאם" לשעבר "ג'בהת א-נוסרה" (אסור ברוסיה) , טליבאן (אסור ברוסיה), אל-קאעידה (אסור ברוסיה), הקרן נגד שחיתות (אסורה ברוסיה), מטה נבלני (אסור ברוסיה), פייסבוק (אסור ברוסיה), אינסטגרם (אסור ברוסיה), מטה (אסור ברוסיה), החטיבה המיזנתרופית (אסורה ברוסיה), אזוב (אסור ברוסיה), האחים המוסלמים (אסורים ברוסיה), Aum Shinrikyo (אסור ברוסיה), AUE (אסור ברוסיה), UNA-UNSO (אסור ברוסיה). רוסיה), Mejlis של העם הטטרי קרים (אסור ברוסיה), הלגיון "חופש רוסיה" (מבנה חמוש, מוכר כטרוריסט בפדרציה הרוסית ואסור)

"ארגונים ללא מטרות רווח, עמותות ציבוריות לא רשומות או יחידים הממלאים תפקידים של סוכן זר", וכן כלי תקשורת הממלאים תפקידים של סוכן זר: "מדוזה"; "קול אמריקה"; "מציאות"; "הווה"; "רדיו חופש"; פונומארב; Savitskaya; מרקלוב; קמליאגין; אפחונצ'יץ'; מקרביץ'; לֹא יִצְלַח; גורדון; ז'דנוב; מדבדב; פדורוב; "יַנשׁוּף"; "ברית הרופאים"; "RKK" "מרכז לבדה"; "זִכָּרוֹן"; "קוֹל"; "אדם ומשפט"; "גֶשֶׁם"; "אמצעי תקשורת"; "דויטשה וולה"; QMS "קשר קווקזי"; "פְּנִימַאי"; "עיתון חדש"