自旋启动项目。 离心进入太空
经验丰富的发射器亚轨道加速器
美国小型私营企业的力量现在正在研究将货物送入轨道的系统的各种选择，包括。 有着不同寻常的工作原则。 例如，总部位于加利福尼亚的初创公司 SpinLaunch 开发并测试了一种利用离心原理发射载荷的“亚轨道加速器”。 几周前，该试点工厂成功完成了首次发射。
寻找替代方案
SpinLaunch（字面意思是“自旋发射”）于 2014 年在加利福尼亚州桑尼维尔成立。 从一开始，该公司的唯一任务就是开发一种全新的太空发射系统，它比传统的火箭和太空技术更具优势。 SpinLaunch 系统必须使用离心力，而不是化学燃料火箭和发动机。
在接下来的几年里，公司进行了必要的研发工作。 为试点和全尺寸 SpinLaunch 安装创建了项目。 能力有限的技术演示器获得了自己的名称亚轨道加速器（“亚轨道加速器”）。 全尺寸系统因此被称为轨道加速器。
建设中：安装真空室
与其他太空初创公司不同，SpinLaunch 并没有过多关注广告。 大部分工作是在没有太多噪音和经常响亮的情况下进行的 新闻... 然而，到 2020 年初，她设法获得了几位投资者的资金支持，甚至引起了五角大楼的兴趣。
2019-20 SpinLaunch 已经开始为未来的测试做准备。 特别是，初创公司的总部搬到了长滩，为了实际活动，他们租用了美国太空港美国航天发射场的空间。 新墨西哥。 迄今为止，已经在那里建造了一个实验发射器。 22 月 XNUMX 日，随着火箭模拟器的成功发射，它进行了第一次测试。
离心原理
SpinLaunch 安装的操作原理非常简单，但从技术角度来说，它的实现非常复杂。 同时，设计问题的成功解决可以使人们获得一定的技术、能源甚至环境优势。
离心机驱动设计
SpinLaunch 安装的主要和最大元素是圆柱形真空室。 里面是一个用于加速有效载荷的离心机，外面是一个沿切线延伸的导管，导管的上端用薄膜密封。 该综合体还包括一个支撑装置、离心机的电力驱动、抽油机等。 根据所需的轨道，管室可以垂直和倾斜安装。
舱内有一个带有有效载荷火箭固定装置的离心机。 在发射过程中，它必须加快设计速度，将所需的动能传递给火箭。 然后，在给定的时刻，火箭被释放，它进入导管并通过它离开装置，突破膜。
操作中的离心机
SpinLaunch 提供了一种特殊的运载火箭。 它是一种可重复使用的两级小型产品，带有有效载荷舱和自己的有限功率推进系统。 对于低地球轨道，这种火箭的有效载荷将达到 400 磅（181 千克）。
正如开发人员所设想的那样，全尺寸发射器应该“旋转”并以超过 2200 m/s 的速度发射火箭。 由于积累的能量，它可以在一分钟内上升到 60 多公里的高度，在那里它自己的发动机将被发射以进一步飞行进入轨道。 有效载荷发射后，火箭应返回地球为下一次发射做准备。
在不同的尺度
迄今为止，SpinLaunch 已经建立了一个亚轨道加速器试验工厂并开始对其进行测试。 这个综合体的总高度约为。 50 m 并确保火箭垂直向上发射。 火箭的较小版本，长度约为。 3 m. 它没有发动机，有效载荷以控制设备的形式制成。
掌舵
试验工厂的首次发射于 22 月 20 日进行。 使用XNUMX%的额定功率，该装置将火箭加速到“每小时数千英里”的速度，从而将其提升到“数万英尺”的高度。 同时，发射和飞行的确切特征没有命名。
在接下来的几个月里，开发商计划继续测试其“亚轨道加速器”。 计划进行多达 30 次亚轨道发射以测试所有系统。 然后过渡到轨道发射是可能的——如果系统的真实特性允许的话。
未来，公司将完成开发并开始建设全尺寸“加速器”。 它将大约是原型的三倍大小，并将显示出相应的性能特征。 预计 SpinLaunch 的这种变体将能够将真正的载荷发射到轨道上，并能够进入发射服务市场。
SpinLaunch 的未来运载火箭
优点和缺点
根据计算，已经部分通过试验证实，离心发射系统比传统火箭和航天综合体具有一定的优势。 然而，也有一些特征性的缺点，克服它是一项极其困难的任务。
首先，SpinLaunch 的计算优势是经济和节能。 与运载火箭不同，离心机使用经济的电动机平稳地加速有效载荷。 因此，加速和升空需要较少的能量。 根据计算，这样的发射可以将进一步上升到轨道所需的燃料量减少四倍。
SpinLaunch 的一个重要优势是相对容易准备启动。 预计这样的系统将能够以最小的间隔每天进行多次发射。 高生产率将对经济绩效产生重大影响。
项目的生态特征也被注意到。 因此，该系统的主要工作将在电力的帮助下进行，这可能具有“纯”的起源。 在带有发动机的火箭存在的情况下，产生的燃烧产物所需的量最少，并且仅在高层大气中排放，在那里它们对环境的威胁最小。
开发公司声称，与传统运载火箭相比，新技术解决方案可以显着降低发射成本。 根据计算，这个参数可以增加到每次发射 500 万美元——每 3 公斤负载不到 1 千美元。 如此低廉的成本肯定会吸引客户的注意力，并有助于增加启动数量，这也有助于降低价格。
然而，为了实现这些目标，需要解决几个主要挑战。 首先，这是设计的整体复杂性。 建造一个直径数十米的真空室并非易事。 同时，这种装置的可操作性和可靠性对整个起动系统至关重要。 真空中的任何裂缝和破裂都会产生最严重的后果。
该系统和整个概念的第二个缺点是能量容量有限。 即使是全尺寸的 SpinLaunch 系统也将能够将不到 200 公斤的重量送入低轨道，这将严重限制潜在负载和客户的范围。 此外，几乎没有扩展的余地。 输出负载的增加与发射器尺寸的增加有关，事实证明发射器已经过大且过于复杂。
在测试阶段
显然，SpinLaunch 系统的开发人员非常清楚他们项目的所有优点和缺点。 说起这件事，他们一边看优点，一边“闭门造车”找出缺点。 这项工作的成功程度以及是否有可能获得所有特性的最佳比率 - 测试将显示出来。
几周前首次发射了带有测试设备的简化“火箭”，测试不会就此停止。 仅在接下来的几个月里，大约。 30 次推出各种任务。 并根据这些活动的结果，确定项目的进一步发展方式。 当然，如果中试工厂确认了计算出的特性并显示了项目的总体可行性。
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