军事评论

现代和先进的航空空气发射系统

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飞马号火箭从观星飞机上发射,2006年XNUMX月摄影:NASA


自上世纪中叶以来,在不同的国家提出了带有空中发射的航空航天系统的概念。 它使用从飞机或其他飞机发射的运载火箭将载荷输出到轨道上。 这种发射方法对有效载荷质量施加了限制,但是经济且易于制备。 在不同的时间,提出了许多空中发射项目,有些甚至达到了全面运行。

航空“飞马座”


迄今为止,最成功的空中发射航空航天系统(AKS)项目于XNUMX年代后期启动。 美国公司Orbital Sciense(现在是诺斯罗普·格鲁曼公司的一部分)在Scaled Composites的参与下,开发了基于同名运载火箭的飞马座系统。

飞马三级火箭的长度为16,9 m,发射重量为18,5吨,所有级均配备了固体推进剂发动机。 第一阶段,负责大气飞行,配备了三角翼。 有一个舱室,其长度为2,1 m,直径为1,18 m,可容纳有效载荷,负载重量为443 kg。


Pegasus XL装在悬架上。 图片由NASA

1994年,Pegasus XL火箭的长度为17,6 m,质量为23,13吨,由于尺寸和重量的增加,引入了新的发动机。 XL产品的特点是其增加的能量和飞行特性,使其可以到达更高的轨道或承受更大的载荷。

改装的B-52H轰炸机最初用作飞马火箭的运载工具。 然后,洛克希德公司的L-1011班轮被重新组装到运输机中。 拥有自己名字“观星者”的飞机接受了一个导弹的外部悬架和用于发射控制的各种设备。

AKS Pegasus的发射来自美国及其他地区的多个站点。 启动技术非常简单。 运载机进入指定区域并占据12米的高度,然后火箭落下。 飞马产品计划几秒钟,然后启动第一级引擎。 三个引擎的总运行时间为220秒。 这足以将负载带入低地球轨道。


LauncherOne火箭出口测试,2019年XNUMX月

52年1990月,从B-1994H首次发射了飞马火箭。2019年,一架新的航母飞机投入运营。 从九十年代初开始,每年都会进行几次发射,目的是将各种紧凑型和轻型车辆送入轨道。 直到44年秋季,AKS Pegas进行了5趟航班,其中只有40趟因事故或部分成功而告终。 发射费用从56万美元到XNUMX万美元不等,具体取决于火箭的类型和其他因素。

最新启动器


自XNUMX年代末以来,美国维珍银河公司一直致力于AKC LauncherOne项目。 长期以来,进行了开发工作和寻找潜在客户。 在第十个后半期,开发公司遇到了问题,因此必须修改项目进度表。

LauncherOne系统是围绕同名火箭建造的。 这是一个两段式产品,长度超过21 m,重量大约为30。 3吨,由N4和N540发动机使用煤油和液氧驱动。 发动机的总运行时间为230秒。 LauncherOne火箭可以将500公斤的货物提升到XNUMX公里的轨道上。 正在开发具有改进特性的火箭的三阶段改进。

最初,该运载工具计划使用特殊的White Knight Two飞机进行运载,但在2015年被废弃。 新的航母是经过重新设计的波音747-400客机,它的名字叫Cosmic Girl。 LauncherOne塔架安装在中间部分的左侧下方。


LauncherOne的首次成功飞行是17年2021月XNUMX日。照片由Virgin Orbit摄

该开发公司声称,AKS LauncherOne可以在任何合适的飞机场上运行。 根据所需的轨道参数选择火箭发射场。 在发射和飞行原理方面,维珍银河的发展与其他空中发射系统没有什么不同。 此类操作的成本为12万美元。

LauncherOne的首次发射于25年2020月3日进行。从航母上解开后,火箭启动了发动机并开始飞行。 此后不久,第一级氧化剂生产线崩溃,导致NXNUMX发动机失速。 火箭坠入大海。

维珍轨道于17年2017月10日首次成功发射。 改装后的火箭飞越太平洋,将XNUMX颗CubeSat卫星送入低轨道。 还有另外三个发射的合同。 以前,通信公司OneWeb曾下订单,但这些发布会无限期推迟或可能被取消。

潜在竞争对手


现在,正在多个国家/地区创建新的AKS空中发射项目。 同时,美国提出了最大数量的项目,在这些项目中,积极主动的开发人员可以从NASA获得认真的支​​持。 在其他国家,情况看起来有所不同-迄今为止尚未取得明显的成功。

现代和先进的航空空气发射系统

带有MLA导弹的阵风战斗机。 达索航空图形

自XNUMX年代末以来,以Dassault和Astrium为代表的法国一直在开发AKS Aldebaran。 最初,考虑了几种具有不同发射方式的导弹概念,只有MLA(机载微型发射器)得到了进一步的发展-一种重达几十公斤的紧凑型火箭,适用于阵风战斗机。

Aldebaran MLA的设计已经进行了几年,但测试尚未开始。 此外,测试的时间安排和项目的未来都仍然存在问题。

美国公司Generation Orbit提出了一个有趣的AKC概念。 它的GOLauncher-1 / X-60A项目提供了一种适于在Learjet 35飞机下悬挂的单级液体推进火箭的构造,必须提高超音速的速度并进行亚轨道飞行。 将来,有可能获得轨道能力。 X-60A被视为各种研究项目的平台。


X-60A火箭发射。 美国空军/一代轨道图形

在上个十年的初期,“创世轨道”获得了五角大楼的支持。 2014年,原型X-60A火箭在标准航母下进行了首次出口飞行。 从那以后,没有关于试飞的报告。 军事部门和承包商可能继续发展,但到目前为止,由于某种原因,他们无法开始全面的飞行测试。

我国开发了多种AKC项目。 他们的材料已经在各种展览中反复展示。 例如,MAKS项目建议使用An-225飞机和带有外部油箱的太空飞机。 空中发射项目也是基于An-124飞机开发的。 他本该携带一个装有Polet导弹的降落容器。 由于多个原因,两个项目都无法完成。

方向展望


如您所见,在过去的几十年中,用于轨道飞行的空中发射概念引起了人们的关注,这导致了新项目的定期出现。 同时,并非所有此类开发都至少经过测试,更不用说全面的操作了。 迄今为止,只有AKS Pegasus能够将其带入常规航班,不久LauncherOne可能会显示出这种成功。


基于An-124的空中发射综合体。 图形GRT使它们生效。 马凯娃

空中发射的这种失败与若干客观限制有关。 迄今为止,这种AKS的承载能力不超过数百公斤,并且直接取决于火箭的发射重量,而火箭的发射重量又取决于运载飞机的特性。 空中发射带来的燃油经济性通常无法解决此问题。

但是,空中发射系统具有其优势。 事实证明,它们是将小载荷注入低轨道的便捷方法。 较低的有效负载使您可以更快地收集整个负载并减少客户的等待时间。 同时,有可能将相对较低的启动成本划分为更多的客户。 但是,微型太空技术的开发商和制造商尚未对现有的AKS表现出应有的兴趣。

国外经验表明,具有空中发射功能的航空航天系统相对于其他火箭和太空技术具有某些优势,并且可以更有效地解决单个问题。 可以假设,将来这类技术不会消失,甚至不会发展。 结果,最终将在航天发射市场上形成一个新的利基市场,这将使火箭技术制造商和潜在客户感兴趣。
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13 评论
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  1. 奥格尼尼·科蒂克(OgnennyiKotik)
    -2
    那么Ravn X无人机呢? 该车长24米,翼展18米。 这架无人机的总起飞重量为25吨,Aevum正在研发一种火箭,该火箭能够将100公斤的货物运送到与太阳同步的轨道上。


    空中发射的主要优点是,您可以在几乎任何合适的机场将火箭发射到太空中,并且对天气条件的依赖性较小。 但是有效载荷很小。 猎鹰9号是普通巴士,这种发射可以与出租车相提并论。
    1. 节俭
      节俭 18二月2021 18:49
      0
      火猫是另一个不会飞的概念,因为它的优缺点。 首先,这是飞机的发射-发射时的加热和过载很高,没有对机身和机翼边缘进行热保护,结构损坏的可能性很大,并且热保护价格昂贵,因此需要频繁启动回报。 也就是说,该设备不应具有独特的设计,并且您需要准备好启动订单。 而且,这种系统的价格不及导弹,甚至是一次性的,因为它们本身比导弹贵得多。 因此,航天器不会大量飞入太空,只有美国有两艘这样的舰船用于军事计划。 但是,那里的航班是由美国支付的...
  2. 推挤
    推挤 18二月2021 18:18
    0
    17年2017月XNUMX日Virgin Orbit首次成功发射
    作者被误认了4年。
  3. 节俭
    节俭 18二月2021 18:24
    0
    好吧,是的,有太多的项目TKS-HOTOL,Zenger,Star-Eich,Molniya,Baikal ....缩减计划的原因是不同的。 通常,像航天飞机Arian 5和爱马仕(Hermes)这样的项目已经关闭,因为航天飞机的重量增加了2,5吨。 现在有很多项目,只有在俄罗斯有一些共同实施的项目要提供的前提下,例如由Mriya或An 124投入运行的英国Hotol,现在我们就处于追赶阶段,因为资金在可预见的十年内,此类计划的实施不会出现在国家预算中。 您需要在国内和全球范围内寻找赞助商。 直到现在,没有人愿意投资于鲜为人知的项目,而且我们再次有机会实现梦想,继续使用轻型火箭或独自携带运载工具进行廉价发射。 ..
  4. Fil77
    Fil77 18二月2021 18:27
    -2
    原谅我没有参加这个话题,但是...在18.00 Nadezhda的文章发表时,我什至没有时间记住她的姓氏。这篇非常坦率,非常女性化的文章,但是看起来很有趣,幸福。18.21 Bam!文章不见了!错误404屏幕。
    我想知道发生了什么事?
    再次抱歉。 hi
  5. U-58
    U-58 18二月2021 18:28
    +1
    由于卫星的重量每十年减半,因此空中发射非常有前途。
    这个利基市场将在相当长的一段时间内具有重要意义。
  6. 紫色
    紫色 18二月2021 18:33
    -1
    报告C级成绩为负...为什么在此发布?
    螺旋在哪里?
    1. 共济会梅森
      共济会梅森 18二月2021 18:54
      0
      螺旋在哪里?

      留在纸上。 本文主要讨论现有的空中发射系统。 否则,仍然可以添加诸如DynaSoar,Stratolaunch等未实现的项目。
    2. 宇宙22
      宇宙22 18二月2021 19:19
      +7
      Lozino-Lozinsky的想法不适合该主题。
      不仅是因为该项目尚未完成。 顺便说一句,这不仅因为缺少必要的6M加速器飞机(与Buran的连接也不是一种选择),而且由于建模后拒绝军事项目而得到了便利。 螺旋火箭飞机没有军事价值。 遗憾的是我们比美国人晚了很多。 只有白白浪费时间。
      本文讨论了更多出于民用目的的产品。 Cubsats的话题在今天越来越流行。 对于微卫星和纳米卫星的输出,半吨PN的介质就足够了。
      1. 军猫
        军猫 18二月2021 19:42
        -2
        先锋开发团队使用了螺旋式开发技术,因此即使在最实用的飞机上,其好处也依然存在。
        1. 宇宙22
          宇宙22 18二月2021 21:18
          +8
          您无法指定什么样的发展?
          我只是好奇。
          UR-100N UTTH与助力飞机有什么关系?
          用于轨道轰炸机的高超音速战斗部。
          BOR-4 / 5有实践经验,我不反对。 在那里,至少测试了基于PCT-FP的烧蚀热防护。
  7. Falcon5555
    Falcon5555 19二月2021 12:26
    0
    如您所见,...引起关注...并非所有开发...在测试之前,...出于多种原因...但是,...具有自己的优势。 ...具有某些优势...解决特定问题。 可以假设...甚至还会发展。 最终将形成一个新的利基市场

    这位作者的特点是:他将任何有趣的话题变成闲聊和无聊的话题。
  8. Basar
    Basar 25 April 2021 22:33
    0
    我认为,微卫星更容易用炮兵法发射。