Носечка ракета

Носечка ракета или лансирно возило — ракета која се користи за носење на товар од Земјината површина до блиската орбита. Лансирниот систем ги вклучува лансирното возило, лансирната рампа, и останатата инфраструктура.^[1] Иако товарот на ракетоносачите најчесто е вештачки сателит кој треба да се постави во орбита, некои вселенски летови се суборбитални, додека други им овозможуваат на вселенските возила да ја напуштат целосно Земјината орбита. Ракетоносачот кој се користи за суборбитален лет често се нарекува истражувачка ракета.

Земјините орбитални возила поседуваат најмалку два степена, а понекогаш 4 или повеќе.

Видови на носечки ракети

Потрошните ракетни возила се осмислени за еднократна работа. Тие вообичаено се раздвојуваат од својот товар и да се распаднат за време на повратниот влез во атмосферата. За споредба, повторно употребливите ракети се осмислени за повторна употреба по нивното лансирање. Спејс шатли беше единственото возило со делови за повторен орбитален лет.„СпејсX“ развива повторно употрерблив ракетен систем за нивните возила „Фалкон 9“ и „Фалкон Хеви“. Втората генерација на VTVL возила беше најавена во 2011 г.^[2]^[3] Ниско летовната испитна пограма на технолошките испитувања на прототипното возило започанале во 2012 г., се продолжило со повисоко летачки исптни летови во средината на 2013 г., и истите продолжуваат со секој понатамошен лет на Фалкон 9.^[4] Безракетните летови сè уште се во планирачка фаза.

Лансирните возила се често класифицирани според количеството на маса која ја одвезуваат во орбитата. На пример ракетата Протон може да подигне 22.000 кг. во нискоземската орбита (НОЗ). Лансирните возила се исто така опишани според нивниот број на степени. Ракетите со пет степени се успешно лансирани, а постојат и осмисленија за неколку еднофазни ракети. Дополнително, лансирните возила честопати се снабдени со дополнителни мотори со што се овозможува силен поттик. Засилувачите овозможуваат останатите мотори да бидат мали, со што се намалува масата на согорување во подоцнежните фази при поголеми товари.

Други често пројавувачки осбини на лансирните возила се вселенската агенција и компанијата за производство и лансирање на возилата. На пример, Европската вселеснска агенција ги произведува ракетите Аријана V, додека пак United Launch Alliance ги произведува и лансира ракетите Делта IV и Атлас V. Многу од лансирните возила се сметаат за дел од историската линија ан возила со исти или слични имиња како што е на пример Атлас V од семејството Атлас.

Според лансирната рампа

Копнени: вселенски пристаништа и фиксни ракетни силоси^[5] (Стрела) за ICBM
Морски: фиксна платформа (Сан Марко), подвижни платформи, подморници (Штил, Волна) за SLBM
Воздушни: воздушини ракети (Пегаз, „Виргин Галактик“ „ЛаунчерОне“, „Стратоланч сиситемс“), балони („ARCASPACE“), „ЏП Аероспејс“ орбитален искачувач, предлог за постојано воздушно пристаниште.

Според големината

Постојат многу начини за класификација ан големините на лансирните возила. Американската цивилна вселенска агенција, НАСА, користи класификациона шема која беше напишана од Агустиновата комисија која ги прегледа плановите за замена на Спејс Шатлот:

Истражувачка ракета не може да се искачи во орбитата и е способна само за ниски орбитални летови.
Мало летачко лансирно возило е способно за подигнување на товар од 2.000 кг. во нискоземската орбита (НОЗ)^[6]
Средно лансирно возило способно да подигне товар од 2.000 до 20.000 кг. во НОЗ^[6]
Големо товарно лансирно возило способно да подигне товар од 20.000 до 50.000 кг. во НОЗ^[6]
Супер големо лансирно возило способно даподигне повеќе од 50.000 кг. во НОЗ^[6]^[7]

Водечкиот европски лансирен обезбедувач на услуги, Аријанаспејс, исто така го користи поимот „големо-товарно“ за ракетата Аријана 5 која може да понесе 20.000 кг. во НОЗ^[8] и „Среднотоварно“ за Старсем од Аријанаспејс и Сојуз СТ и претходниците на Аријана 5 се лансирни возила кои можат да понесат 2.000 до 20.000 кг во НОЗ.^[9] Се однесува на Вега НОЗ летало со носивост од 1.500 кг. кое спаѓа во „лесно-товарно“ возило.^[9]

Составување на возилата

Секој посебен степен од ракетата се составува во сопствени производствени погони и истите се испорачуваат до лансирното место, со поимот составување на возило се однесува на спојувањето на ракетните степени со товарниот дел на возилото познат како вселенско возило. Едностепените ракети (како што се истражувачките ракети), и многустепените возила, кои вообичаено се составуваат вертикално, директно на лансирната рампа со подигнување на секој степен и вселенското возило со помоч на кран.

Ова не е практично за поголемите вселенски возила, кои се составени надвор од рампата и се пренесени до местото на лансирање на најразлични начини. НАСА за Аполо/Сатурн V и месечевиот модул како и Спејс Шатлите, кои се составуваа вертикално на подвижна лансирна рампа со прикачени лансирни кули, во VAB, за подоцна да го одвезе ползачки транспортер целото возило до лансирната рампа. За споредба, возилата како Руската ракета Сојуз и СпејсX Фалкон 9 се составени хоринзонтално во хангар, транспортирани на истиот начин и на крај се исправаат на лансирната рампа.

Орбитални лансирни возила

Истражните ракети вообичаено се користат за кратки, евтини вселенски и микрогравитациони експерименти. Моменталните човечки ниско орбитални лансирни возила се Спејсшипоне и наследникот Спејсшипто.(Погледајте вселенски туризам).

Брзината потребна за орбитално лансирање од површината на Земјата е најмалку 9.300 м/с. Оваа брзина се пресметува со комбинирање на отпорот на воздухот, кој се одредува преку балистичкиот коефициент како и гравитациското завлекување, искачувањето и хоризонталната брзина потребна за да се добие соодветен перигеј. Потребната брзина за искачувањето е менлива но се движи меѓу 2 км/с за 200 км висина.

Намалувањето на воздушниот отпор значи дека ракетата треба да поседува висок балистички коефициент, што пак значи дека лансирното возило кое најмалку 20 м долго, или пак односот на должина/пречник е поголем од 10. И напуштањето на атмосферата најбрзо обезбедува воздушен отпор од 300 м/с. Хоризонталната брзина потребна за да се постигне НОЗ е околу 7.800 м/с.

Пресметувањето на брзината е доста сложено, и во сите случаи потребно е бројчено интегрирање, со што се додаваат многукратни брзински вредности со песимистички резултати, бидејќи ракетата може да напредува само под агол за да ја постигне орбитата, со што се заштедува гориво како што се искачува а со тоа и истата забрзува.

Поврзано

Наводи

↑ See for example: „NASA Kills 'Wounded' Launch System Upgrade at KSC“. Florida Today. Архивирано од изворникот на 2002-10-13. Посетено на 2014-08-27.
↑ „SpaceX says 'reusable rocket' could help colonize Mars“. Agence France-Presse. Посетено на 4 October 2011.
↑ „Elon Musk says SpaceX will attempt to develop fully reusable space launch vehicle“. Washington Post. 2011-09-29. Посетено на 2011-10-11. Both of the rocket’s stages would return to the launch site and touch down vertically, under rocket power, on landing gear after delivering a spacecraft to orbit.
↑ Lindsey, Clark (2013-03-28). „SpaceX moving quickly towards fly-back first stage“. NewSpace Watch. Архивирано од изворникот на 2013-04-16. Посетено на 2013-03-29.
↑ there are no Russian roadless terrain or railway car based mobile launchers converted for spacecraft launches.
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 NASA Space Technology Roadmaps - Launch Propulsion Systems, p.11 Архивирано на 24 март 2016 г.: "Small: 0-2t payloads, Medium: 2-20t payloads, Heavy: 20-50t payloads, Super Heavy: >50t payloads"
↑ HSF Final Report: Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation Архивирано на 16 февруари 2019 г., October 2009, Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee, p. 64-66: "5.2.1 The Need for Heavy Lift ... require a “super heavy-lift” launch vehicle ... range of 25 to 40 mt, setting a notional lower limit on the size of the super heavy-lift launch vehicle if refueling is available ... this strongly favors a minimum heavy-lift capacity of roughly 50 mt ..."
↑ „Launch services—milestones“. Arianespace. Посетено на 2014-08-19.
↑ ^9,0 ^9,1 „Welcome to French Guiana“ (PDF). arianespace.com. Arianespace. Архивирано од изворникот (PDF) на 2015-09-23. Посетено на 2014-08-19.

[1] See for example: „NASA Kills 'Wounded' Launch System Upgrade at KSC“. Florida Today. Архивирано од изворникот на 2002-10-13. Посетено на 2014-08-27.

[2] „SpaceX says 'reusable rocket' could help colonize Mars“. Agence France-Presse. Посетено на 4 October 2011.

[wp20110929-3] „Elon Musk says SpaceX will attempt to develop fully reusable space launch vehicle“. Washington Post. 2011-09-29. Посетено на 2011-10-11. Both of the rocket’s stages would return to the launch site and touch down vertically, under rocket power, on landing gear after delivering a spacecraft to orbit.

[nsw20130328-4] Lindsey, Clark (2013-03-28). „SpaceX moving quickly towards fly-back first stage“. NewSpace Watch. Архивирано од изворникот на 2013-04-16. Посетено на 2013-03-29.

[5] there are no Russian roadless terrain or railway car based mobile launchers converted for spacecraft launches.

[classes-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 NASA Space Technology Roadmaps - Launch Propulsion Systems, p.11 Архивирано на 24 март 2016 г.: "Small: 0-2t payloads, Medium: 2-20t payloads, Heavy: 20-50t payloads, Super Heavy: >50t payloads"

[hsf200910-7] HSF Final Report: Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation Архивирано на 16 февруари 2019 г., October 2009, Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee, p. 64-66: "5.2.1 The Need for Heavy Lift ... require a “super heavy-lift” launch vehicle ... range of 25 to 40 mt, setting a notional lower limit on the size of the super heavy-lift launch vehicle if refueling is available ... this strongly favors a minimum heavy-lift capacity of roughly 50 mt ..."

[arianspace201408-8] „Launch services—milestones“. Arianespace. Посетено на 2014-08-19.

[arianespace2009-9] 9,0 ^9,1 „Welcome to French Guiana“ (PDF). arianespace.com. Arianespace. Архивирано од изворникот (PDF) на 2015-09-23. Посетено на 2014-08-19.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]