Létesítmények a jövőben
Az ára a dob a szállító rakéta a modern űrhajózás is elég magas, néha eléri a több száz millió dollárt. Ahhoz, hogy jelentősen csökkenteni, a tervezők a világ minden tájáról a fejlődő alapvetően új típusú rakéta motorok, képes levezetni a hasznos pályára alacsonyabb energiafogyasztás, mint a hagyományos erőművek. Jelenleg számos ígéretes ilyen típusú projektek leginkább hasonlít a végrehajtását három. Úgy döntöttünk, hogy nézd meg a tulajdonságait.
Nem csoda hát, hogy sok országban dolgoznak, hogy hozzon létre technológiák, amelyek jelentősen csökkenti a költségeit a tér indít. Ugyanakkor a fejlesztők különböző különböző módokon. Például az amerikai cég SpaceX fejlődik rakétákat Falcon Heavy visszatért az első szakaszban. A cég bízik abban, hogy az újrahasználható első szakaszban Falcon Heavy csökkenti a költségeit indít rakományának az alacsony Föld körüli pályára, mintegy kétezer dollárt kilogrammonként legfeljebb 9-11000 induláskor geosynchronous transzfer pályára. Egy amerikai cég ugyanazon JP Aerospace fejleszt egy többlépcsős bevezetése rendszer, amelyben az első két szakaszban kerül bemutatásra léghajók.
Röviden, a különböző technológiák csökkentését célzó költsége fut ma sokat fejlődött. Köztük van a rakéta hordozó házak készült modern anyagok, és a légi járművek képesek felszállás és leszállás rakéta sík, és a navigációs rendszerek iránt rakéta szakaszaiban. De a legfontosabb közülük az új motorral. Ugyanakkor ezen a területen gyakrabban beszélünk kialakításának javítására a meglévő rakéta motorok. Például, Merlin motor SpaceX cég jelentős vastagsága, de ez a tárgya egy hagyományos folyékony hajtóanyagú rakétamotorokban. Vannak azonban olyan is, eredeti megoldások korábban nem alkalmazott rakétákat. A három legérdekesebbek, a tervezés és a potenciális előnyöket, leírjuk az alábbiakban.
hibrid motort
A tervezet szerint, SABRE motor kap egyetemes égéstér és a fúvóka, az építési nagymértékben hasonlít hasonló elemeket a hagyományos rakéta. Elején és gyorsítás közben SABRE fog működni, mint egy normális hajtási sugárhajtómű. A repülés levegő áramlik a levegő beáramlását, és további speciális bypass csatornák - a hűtőfolyadék és az égéstérbe. A hűtési zóna kialakítására szerelés turbina és a kompresszor: a kilépő vízsugár a levegőfúvókából kell meghúzni, hogy a motor és a turbina forogni, ami viszont szétcsavar kompresszort. Utolsó fogja tömöríteni a lehűtött levegő, amely növelni fogja áramlást az égéstérben, és ezáltal az égés hatékonyságát és az energia visszatér.
Feltételezzük, hogy a légköri üzemmódban egy új hibrid rakéta fog működni sebessége akár öt járat Mach szám (6200 kilométer per óra). Mivel az áramlási sebesség a légbeömlő - miatt hirtelen fékezés és tömörítés - lesz melegebb. Ez ronthatja a tömörítés, és így az egész a motor hatásfokát. Ezért kihűlni a bejövő levegő kerül felhasználásra ad hoc hálózat átmérőjű csövek milliméter és a teljes hossza mintegy kétezer kilométer. Ők vannak telepítve a járatba. A csöveket magukat a nyomás 200 bar (197 Pa) lesznek ellátva hélium, jár, mint egy hűtőközeg.
A brit cég úgy véljük, hogy mivel a motor emlékeztető lehet tenni egyfokozatú. Sőt, ez egy lépés vissza kell adni. Az új erőmű fogyaszt tüzelőanyag és az oxidálószer különösen sokkal kisebb, mint a hagyományos rakéta motor, mint a repülési részét légköri oxigén elégetéséhez a tüzelőanyag feladata, hogy vegye a levegőben. Brit motorok fogják használni előrehaladott újrahasználható amerikai űrszonda, amely szerint az előzetes számítások lehetővé levezetni a hasznos az alacsony Föld körüli pályára az 1,1-1400 dollár kilogrammonként.
hiperszonikus motor
Indítson rakéta a torlósugaras Indiában a hulladéklerakó Shriharihota
Indiai erőművek alapján létrehozandó projekt SRE (torlósugaras rakéta, hiperszonikus ramjet rakéta), dolgozott a repülési sebesség egy kicsit több, mint hat Mach szám. Step motorok akár magassága 70 kilométer. A cél az első teszt volt, hogy ellenőrizze hiperszonikus motor stabilitását munkájukat, nem lehetséges, hogy eloszlassa ezeket a meghajtási fuvarozók hiperszonikus sebességek. A közeljövőben, a fejlesztők tervezik befejezni a feldolgozása során nyert adatok az első nekifutás erőművek, valamint hogy végezzen egy másik tesztsorozatot. Feltételezzük, hogy a hiperszonikus motor eloszlassa a második szakaszban a rakéta akár nyolc vagy kilenc Mach szám.
Technikai részleteket a hiperszonikus berendezések indiánok nem hozta nyilvánosságra. Azonban az általános rendszer az ilyen motorok fejlesztenek több országban, mivel a 1970-es, ismert. Torlósugaras eltér a szokásos, hogy a tüzelőanyag-cella elégetett azt egy szuperszonikus légáram. Az égési levegővel szállítjuk egyenáramban műveleti kamrában használata nélkül további kompresszor. Úgy néz ki, mint ez: a bejövő levegő belép a levegőbemenet, majd zauzhayuschuyusya kompresszor kamrába, ahol az össze van nyomva, és áramlik az égéstérből. Mi az a legérdekesebb, mint hiperszonikus motor nem lehet semmilyen mozgó alkatrészt.
Hypersonic propulziós rendszerek képesek működni a repülési sebesség legalább négy vagy öt Mach szám - van ellátva, amelynek mértéke szükséges levegő tömörítés és a stabil égés. Az elméleti felső határa a motorfordulatszám hiperszonikus Mach szám 24 tekintik. Ebben erőmű lehet fejleszteni, és a nagy sebesség, ha az égéstér járulékosan befecskendezett folyadék oxidálószer. A maximális magasságot, amelynél a hiperszonikus motor működhet anélkül, hogy további injekciót az oxidálószer 75 kilométer. Összehasonlításképpen, az alacsony Föld körüli pályán kezdődik a jel 160 km.
Az Egyesült Államok és Oroszország úgy vélik, hogy a használata hiperszonikus motorok a rakétához nehezíti helyett egyszerűsítse a design. Ezen túlmenően, a kutatók úgy vélik, hogy ezek az erőművek nem lesz képes fejleszteni ahhoz, hogy fut a nehéz terhek tapadást. Az indiai és kínai fejlesztők úgy vélik, hogy a használata torlósugaras a booster megszüntetné sok folyékony oxidálószer, amely csak akkor szükséges a transzeurópai légköri repülést. A probléma, hogy esetleg nem tolóerőt is megoldható telepítés több hiperszonikus meghajtási rendszerek, és használja ki a hiba az oxidálószer nem kiegyenlített - a teljes tömege a motor miatt az egyszerű dizájn kicsi lesz.
detonációs motor
A tanulmány a működési elvek és fejlesztése detonáció motorok óta folyik több mint 70 éve az egyes országokban. Ez az első alkalom, hogy többet Németországban az 1940-es években. Azonban, míg a működő prototípus detonációs motor, hogy a korábbiaknál nem sikerült, de kifejlesztett és kereskedelmileg előállított lüktető sugárhajtómű. Helyeztük őket, a „V-1” rakéta. Az ilyen rakéták meghajtási tüzelőanyagot az égéstérbe és kis részletekben rendszeres időközönként. Ebben eloszlása az égési folyamat a tüzelőanyag történt ütemben kevesebb, mint a hang terjedési sebessége. Ilyen égést hívják lassú égés, ez az alapja az összes hagyományos belső égésű motorok.
A detonáció motorégés elülső keresztül terjed üzemanyag keverék a hangsebességet. Az ilyen égési folyamatot nevezzük detonációs. Detonáció motorok ma két csoportba sorolhatjuk: a pulzus és spin. Az utóbbit nevezik forgó. A működési elve az impulzus motorok hasonló a lüktető sugárhajtómű: üzemanyag és oxldánst az égéstérbe nagyfrekvenciás rendszeres időközönként. A fő különbség abban rejlik a detonációs égés a tüzelőanyag-keverék az égéstérben. Mivel a detonációs üzemanyag ég el teljesen, felszabadító több energiát, mint amikor a deflagrációs.
A spin detonációs motorokhoz használható gyűrűs égéskamra. Ez az üzemanyag-keveréket betápláljuk egymás keresztül sugárirányban elhelyezett szelepet. Az ilyen erőművek kiegyenlítve nincs legyengítve, amíg a tüzelőanyag és az oxidálószer szállítjuk. Működése során a motor detonációs hullám „körbefut” gyűrűs égéskamra, mondta üzemanyag keveréket, miután azt ideje frissíteni. Itt, ha a fájlt kell előzőleg külön elkészített keverék tüzelőanyag és az oxidálószer, a spin motor nem kell egy impulzus motor az égéstérbe - nagynyomású első mozgó előtt a detonációs hullám, szükség van az összetevők hatékony keverését. Wankel-motor az első alkalommal kezdett tanulni a Szovjetunióban az 1950-es.
Az új orosz centrifugálás detonációs rakéta robbanás centrifugálás frekvencia 20 kHz, vagyis egy második robbanás hullám „szaladgálni” 20 ezerszer gyűrűs égetőbe. Elméletileg, a detonációs motor képes működni sokféle repülési sebességnél - a nullától öt Mach számot, és ezeket a további egységek, például egy kompresszor, egy felső határa lehet növelni hét vagy nyolc Mach szám. Úgy gondoljuk, hogy az ilyen meghajtó ki tud több energiát fogyaszt kevesebb üzemanyagot, mint a hagyományos hajtóművek. Ebben az esetben a detonációs motor design viszonylag egyszerű: az alap kiviteli alak offline kompresszor és a sok mozgó alkatrész.
Köszönhetően nagy hatékonysággal teljesítmény által kiadott centrifugálás detonációs motorok a rakétához jelentősen csökkenti a tüzelőanyag és az oxidálószer szükséges a termelés a hasznos teher pályára. A gyakorlatban (és ez közös minden már említetteken projektek), csökkenti a motor súlyát (és az erőmű súlya kevesebb lesz, mint a hagyományos rakéta), az üzemanyag és az oxidálószer lehetővé vagy növeli bedobás hordozó súlya, miközben a mérete, sem hagyja el a bedobás tömeg állandó, miközben csökkenti a rakéta méreteket. Dobj súlyú launcher - a súlya a végső szakaszában az üzemanyag és a hasznos teher.