Одноступенева орбітальна система
Одноступеневий орбітальний апарат (англ. Single-stage-to-orbit, SSTO) — виходить на орбіту з поверхні тіла, використовуючи лише паливо та рідини та не витрачаючи баки, двигуни чи інше важливе обладнання. Цей термін зазвичай, але не виключно, відноситься до транспортних засобів багаторазового використання[1]. На сьогоднішній день жодна ракета-носій SSTO з Землі ніколи не літала; орбітальні запуски з Землі виконувалися повністю або частково витратними багатоступінчастими ракетами.
Основною прогнозованою перевагою концепції SSTO є усунення заміни обладнання, властивого одноразовим пусковим системам. Однак одноразові витрати, пов’язані з проектуванням, розробкою, дослідженнями та проектуванням (DDR&E) систем SSTO багаторазового використання, набагато вищі, ніж систем одноразового використання, через значні технічні проблеми SSTO, якщо припустити, що ці технічні проблеми насправді можна вирішити[2].. Транспортні засоби SSTO також можуть вимагати значно більшого рівня регулярного технічного обслуговування[3].
Вважається незначною можливістю запустити з Землі одноступінчатий космічний корабель на хімічному паливі. Основними ускладнюючими факторами для SSTO з Землі є: висока орбітальна швидкість понад 7 400 сетрів в секунду (27 000 км/рік; 17 000 миль/рік); необхідність подолання земного тяжіння, особливо на ранніх етапах польоту; і політ в атмосфері Землі, що обмежує швидкість на ранніх етапах польоту через опір, g, і впливає на роботу двигуна[4].
Досягнення ракетної техніки в 21-му столітті призвели до значного зниження вартості запуску кілограма корисного вантажу або на низьку навколоземну орбіту, або на Міжнародну космічну станцію[5], зменшуючи головну прогнозовану перевагу концепції SSTO.
історія[ред. | ред. код]
До другої половини двадцятого століття космічні подорожі проводилися дуже мало. У 1960-х роках почали з’являтися одні з перших концептуальних проектів цього виду ремесел[6].
Однією з перших концепцій SSTO була одноступенева орбітальна космічна вантажівка (OOST), запропонована Філіпом Боно[7], інженером Douglas Aircraft Company[8]. Також було запропоновано багаторазову версію під назвою ROOST.
Іншою ранньою концепцією SSTO була багаторазова ракета-носій під назвою NEXUS, яку запропонував Крафт Арнольд Еріке на початку 1960-х років. Це був один із найбільших космічних апаратів, коли-небудь розроблених із діаметром понад 50 метрів і здатністю піднімати до 2000 коротких тонн на орбіту Землі, призначений для місій у подальші місця Сонячної системи, такі як Марс[9][10].
Технологія DC-X[ред. | ред. код]
DC-X, скорочення від Delta Clipper Experimental, був демонстратором вертикального зльоту та посадки без екіпажу масштабу на одну третину для запропонованого SSTO. Це один із небагатьох прототипів SSTO, коли-небудь створених. Передбачалося кілька інших прототипів, у тому числі DC-X2 (напівмасштабний прототип) і DC-Y, повномасштабний корабель, здатний одноступінчатий виведення на орбіту. Жоден з них не був побудований, але в 1995 році проект перейшло в NASA, і вони побудували DC-XA, оновлений прототип масштабу в одну третину. Ця машина була втрачена, коли вона приземлилася лише з трьома з чотирьох розгорнутих посадкових площадок, через що вона перекинулася на бік і вибухнула. Відтоді проект не продовжувався.
Література[ред. | ред. код]
- Ендрю Дж. Бутріка: Одноступінчастий вихід на орбіту – політика, космічні технології та пошуки багаторазової ракетної техніки. Видавництво університету Джона Хопкінса, Балтімор, 2004 р.ISBN 9780801873386.
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ Richard Varvill; Alan Bond (2003). A Comparison of Propulsion Concepts for SSTO Reusable Launchers (PDF). JBIS. Архів оригіналу (PDF) за 15 June 2011. Процитовано 5 березня 2011.
- ↑ Dick, Stephen and Lannius, R., "Critical Issues in the History of Spaceflight," NASA Publication SP-2006-4702, 2006.
- ↑ Koelle, Dietrich E. (1 липня 1993). Cost analysis for single-stage (SSTO) reusable ballistic launch vehicles. Acta Astronautica (англ.). 30: 415—421. Bibcode:1993AcAau..30..415K. doi:10.1016/0094-5765(93)90132-G. ISSN 0094-5765. Архів оригіналу за 1 жовтня 2021. Процитовано 24 вересня 2021.
- ↑ Toso, Federico. DEPLOYED PAYLOAD ANALYSIS FOR A SINGLE STAGE TO ORBIT SPACEPLANE (PDF). Centre for Future Air Space Transportation Technologies: 1.
- ↑ Harry W. Jones (2018). "The Recent Large Reduction in Space Launch Cost"[недоступне посилання] (PDF). ICES . Retrieved 12 December 2018.
- ↑ Gomersall, Edward (20 липня 1970). A Single Stage To Orbit Shuttle Concept. Ames Mission Analysis Division Office of Advanced Research and Technology: NASA. с. 54. N93-71495.
- ↑ Philip Bono and Kenneth William Gatland, Frontiers of Space, ISBN 0-7137-3504-X
- ↑ Wade, Mark. OOST. Encyclopedia Astronautica. Архів оригіналу за 10 October 2011. Процитовано 18 жовтня 2015.
- ↑ (Звіт).
{{cite report}}:|archive-date=вимагає|archive-url=(довідка); Вказано більш, ніж один|archivedate=та|archive-date=(довідка); Пропущений або порожній|title=(довідка)Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url (посилання) - ↑ SP-4221 The Space Shuttle Decision. NASA History. Архів оригіналу за 1 October 2021. Процитовано 18 жовтня 2015.
Посилання[ред. | ред. код]
- Мистецький експеримент з одноступеневої орбіти
- Чому вартість запуску така висока?, аналіз витрат на космічний запуск із розділом, у якому критикується SSTO
- Холодні рівняння космічного польоту. Критика SSTO Джеффрі Ф. Беллом.
- Швидкість вигоряння Vb одиночної 1-ступеневої ракети
|
