מערכות שיגור אווירי וחלל חדישות ומתקדמות
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
מידע