항공 발사-오르비트

Air-launch-to-orbit
오비탈의 스타게이저는 2006년 캘리포니아 상공에서 3개의 스페이스 테크놀로지 5 위성을 실은 페가수스를 발사한다.

궤도를 향한 항공 발사는 기존의 수평 이륙 항공기에서 고도로 로켓을 발사해 위성을 낮은 지구 궤도로 운반하는 방식이다. 1940년대 후반부터 시작된 실험용 항공기의 항공 발사의 후속 개발이다. 궤도 페이로드 삽입을 위해 사용되는 이 방법은 특히 로켓의 질량, 추력 및 비용이 감소했기 때문에 기존의 수직 로켓 발사보다 상당한 이점을 제공한다.

아궤도 우주 비행을 위한 항공 발사도 개발되고 있다. 2004년 안사리X상 상금 1000만 달러 지갑은 버트 루탄의 스케일링 콤포지츠가 이끄는 팀이 획득해 전용 화이트나이트 항모에서 스페이스십원을 출시했다.

이점

고공비행기에 의해 발사되는 로켓의 주된 장점은 저밀하고 밀도가 높은 대기를 통해 비행할 필요가 없다는 것이며, 그 항력은 상당한[1] 양의 추가 작업과 그에 따른 추진제 질량을 필요로 한다. 낮은 고도에서 밀도가 높을수록 차량에 작용하는 드래그력이 커진다. 또한 높은 외부 압력에서 배기가스가 과도하게 팽창하고 낮은 외부 압력에서 저팽창으로 인해 추력이 손실된다. 고정 노즐 형상은 전체 외부 압력 범위에서 최적의 배기가스 확장을 제공할 수 없으며, 절충 솔루션을 나타낸다. 높은 고도에서 발사된 로켓은 낮은 주변 압력에 최적화될 수 있으며, 따라서 전체 운용체제에 걸쳐 더 큰 추력을 얻을 수 있다.

추진체는 공기호흡 항모전단이 로켓을 훨씬 더 효율적으로 고도로 끌어올리기 때문에 보존된다. 비행기 엔진은 산화제의 온보드 보관을 필요로 하지 않으며, 터보팬과 같이 추력을 내기 위해 주변 공기를 사용할 수 있다. 이것은 발사 시스템이 그렇지 않으면 연료를 위해 비축될 상당한 양의 질량을 보존할 수 있게 하여 전체 크기를 줄일 수 있게 한다. 그러면 로켓 질량의 더 큰 부분은 탑재량을 포함할 수 있고, 탑재물 발사 비용을 줄일 수 있다. 베릴륨이나 불소가 함유된 연료와 같이 독성 때문에 표면 발사가 금지된 고임플렉스 연료를 사용하는 것도 가능하다.

궤도를 향한 항공 발사는 주문형 발사 등 항공기 유사 운항 가능성을 제공하며, 발사 기압도 낮은 날씨다. 이는 항공기가 더 나은 발사 지점을 향해 비행할 뿐만 아니라 기상 조건 주위를 비행할 수 있게 하며, 언제라도 궤도 경사면을 향해 유하중을 발사할 수 있게 해준다. 발사는 육지에서 멀리 떨어진 곳에서 많이 발생하기 때문에, 발사대나 블록하우스가 필요 없기 때문에 보험료도 절감된다.[citation needed]

궤도를 향한 항공 발사는 또한 로켓이나 로켓/램젯/스크램젯 엔진으로 구동되는 스카이훅 발사 차량에 재사용 가능한 공중 발사 단일 단계와 같은 결합 발사 시스템의 일부로서 잘 작동한다.

궤도를 향한 항공 발사의 또 다른 이점은 궤도를 달성하기 위해 필요한 델타 V의 감소다. 이로 인해 연료 대 연료 부하 비율이 높아져 단위 질량 당 궤도에 대한 비용이 감소한다. 델타 V의 장점을 더욱 활용하기 위해, 궤도를 향한 초음속 비행 발사가 제안되었다.[2]

단점들

항공주간과 우주기술에 따르면 궤도를 향한 항공 발사는 항공기 크기에 따라 제한된다. 또한 항공기는 적재물을 손상시킬 수 있는 큰 횡력을 발생시킬 수 있다.[3]

일론 머스크 스페이스X 최고경영자(CEO)는 질의응답에서 "실적 증가는 추가적인 복잡성과 한계를 넘어설 가치가 없다"고 주장했다(문단 추가).

"… 마치...당신은 높은 곳에 있고, 그래서 확실히 좋은 겁니다. 그리고 당신은 0.7 마하 또는 0.8 마하로 가고, 당신은 약간의 속도와 고도를 가지고 있고, 노즐에 더 높은 팽창비를 사용할 수 있습니다, 이 모든 것이 궤도에 대한 유하중량의 의미있는 향상으로 이어지지 않는가? 답은 불행히도 그렇지 않다는 것이다. 꽤 작은 개선이다. 아마도 궤도까지의 탑재량이 5% 정도 개선된 것 같아...그 다음엔 이 기막힌 비행기를 다뤄야 해 마치 무대가 있는 것 같아 스페이스X 입장에서는 거대한 비행기를 보유하는 게 더 말이 되겠는가, 아니면 1단 규모를 5% 늘리는 게 더 말이 되겠는가. 어, 2번 옵션으로 할게. 그리고, 일단 일정 규모를 넘어서면, 비행기를 충분히 크게 만들 수 없다. 떨어뜨리면...로켓, 당신은 당신이 올바른 방향으로 가고 있지 않다는 약간의 문제를 가지고 있다. 오비탈 사이언스가 페가수스를 상대로 한 일을 보면, 그들은 턴 기동을 할 델타 날개가 있지만, 그 다음엔 질량을 한 다발 더하는 이 큰 날개가 있고, 여러분은 대부분 수평 속도를 수직 속도, 또는 대부분 수직 속도로 변환시킬 수 있고, 그물망도 정말 대단치 않다."[4]

공기 발사 시스템

작동:

사용 중지됨:

개발 중:

제안:

중단된 프로젝트:

참고 항목

참조

  1. ^ "Flight Mechanics of Manned Sub-Orbital Reusable Launch Vehicles with Recommendations for Launch and Recovery".
  2. ^ "Conceptual Design of a Supersonic Air-launch System" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2015-02-10. Retrieved 2014-12-03.
  3. ^ Norris, Guy (15 February 2015). "Design Space". Aviation Week and Space Technology. No. Volume 177 Number 2.
  4. ^ "Transcript - Elon Musk lecture at the Royal Aeronautical Society". Shit Elon Says. Archived from the original on 11 March 2016. Retrieved 11 March 2016.
  5. ^ "Technologies". Archived from the original on 2015-12-08. Retrieved 2015-12-01.
  6. ^ ARCA 스페이스, 하스 궤도 로켓 발사체 2008년 12월 2일 웨이백 머신 자료표(Wayback Machine fact sheet, 2014년 9월 22일 액세스)에 보관된 2012-07-22
  7. ^ Leone, Dan (November 26, 2013). "Startup Generation Orbit Launch Service Bets Big on 'Small Space'". Archived from the original on April 7, 2014.
  8. ^ Diller, George (September 30, 2013). "NASA Awards First CubeSat-Class Launch Services Contract". Archived from the original on September 30, 2013.
  9. ^ Borys, Christian (7 May 2017). "The world's biggest plane may have a new mission". BBC. Archived from the original on 20 October 2017. Retrieved 20 October 2017.
  10. ^ Gebhardt, Chris (2014-11-26). "SNC, Stratolaunch expand on proposed Dream Chaser flights". NASASpaceFlight.com. Archived from the original on 2014-11-28. Retrieved 2014-11-27.
  11. ^ a b Russia, Kazakhstan to develop unique space system Archived 2013-02-09 at the Wayback Machine: "Ukrainian experts moved to develop the Svityaz system based on the An-225 Mriya (Dream) Cossack jumbo transport plane and the Zenit-2 rocket", "The Ishim complex will include two MiG-31I aircraft, a three-stage launch vehicle on a streamlined store betwee엔진 나셀과 일류신 일-76MD 미다스 감시기.
  12. ^ Bergin, Chris (2013-05-25). "Stratolaunch and Orbital – The Height of Air Launch". NASASpaceFlight.com. Archived from the original on 2013-06-08. Retrieved 2013-05-24.

외부 링크

Wikimedia Commons에서 궤도를 도는 항공 발사와 관련된 미디어