Amarengo

Articles and news

Launch vehicles of the world

United States

useimmat 1950-luvun lopulta lähtien käytössä olleet yhdysvaltalaiset kantoraketit ovat perustuneet Thor IRBM: ään (Thor tuli tunnetuksi nimellä Thor-Delta ja sitten yksinkertaisesti Delta) tai Atlas-ja Titan-mannertenvälisiin mannertenvälisiin ohjuksiin. Titan-mannertenväliseen ohjukseen perustuvan ajoneuvon viimeinen laukaisu tapahtui 19. lokakuuta 2005. Kaksi muuta kantorakettiperhettä, Delta ja Atlas, ovat tehneet useita muutoksia ja parannuksia sen jälkeen, kun ne kehitettiin 1950-luvulla. Delta II: ta käytetään pienten ja keskisuurten hyötykuormien laukaisuun.; sen nostovoimaa voidaan säätää vaihtelemalla ensimmäiseen vaiheeseen kiinnitettävien kiinteiden rakettimoottoreiden määrää. Vuonna 2002 käyttöön otetuilla Delta IV-ja Atlas V-ajoneuvoilla ei ole juurikaan yhteistä alkuperäisten ballististen ohjusten tai varhaisten samannimisten avaruuslaukaisimien kanssa. Delta IV käyttää ensimmäistä uutta rakettimoottoria, joka kehitettiin Yhdysvalloissa sitten 1970-luvun avaruussukkulan päämoottorin; kyseinen moottori, RS-68, polttaa kryogeenistä ajoainetta (nesteytettyä kaasua pidetään hyvin alhaisissa lämpötiloissa). Delta IV: llä on useita kokoonpanoja riippuen laukaistavan hyötykuorman painosta ja tyypistä. Useissa kokoonpanoissa käytetään vaunun ytimeen ensimmäisessä vaiheessa kiinnitettyjä kiinteitä rakettimoottoreita; raskaan avaruusaluksen laukaisuun käytetty Delta IV-malli koostuu kolmesta yhteen kiinnitetystä ydinvaiheesta. Atlas V käyttää ensimmäisessä vaiheessaan venäläisvalmisteista rakettimoottoria Rd-180, jonka suunnittelu perustuu neuvostoliittolaisille Energia-ja Zenit-kantoraketeille kehitettyyn Rd-170: een. Kuten Delta IV, Atlas V tarjoaa useita kokoonpanoja. Nämä kaksi niin sanottua Evolved expendable launch vehicleä on tarkoitettu työhevosiksi Yhdysvaltain hallituksen laukaisuille vuosiksi eteenpäin.

edellä kuvattuja kantoraketteja käytetään keskipainoisten avaruusalusten kuljettamiseen kiertoradalle tai sen ulkopuolelle. Delta IV raskas ajoneuvo voi laukaista hyötykuormia, jotka painavat 6,275 kg (13,805 paunaa) geostationaariselle kiertoradalle ja voi nostaa yli 23,000 kg (50,600 paunaa) matalalle Maan kiertoradalle. Atlas V-ajoneuvot voivat laukaista hyötykuormia, jotka painavat jopa 20500 kg (45100 paunaa) matalalle Maan kiertoradalle ja jopa 3750 kg (8250 paunaa) geostationaariselle kiertoradalle; Atlas V: n raskaampi nostoversio on myös mahdollinen. Lisäksi on kehitetty useita pienempiä kantoraketteja kevyempien avaruusalusten laukaisemiseksi alhaisemmilla kokonaiskustannuksilla (joskaan ei välttämättä alhaisemmilla kilohinnoilla), joskaan niille ei ole löydetty laajoja markkinoita. Näihin kuuluu kiinteällä polttoaineella toimiva Pegasus-kantoraketti, joka teki ensilentonsa vuonna 1990 ja laukaistaan lentotukialuskoneen rungon alta. Vuonna 1994 markkinoille tullut versio Pegasuksesta, joka tunnetaan nimellä Taurus, nousee maasta käyttäen muunnettua ICBM: ää ensimmäisenä ja Pegasusta toisena vaiheena. Uutta pientä Falcon-kantorakettia testattiin ensimmäisen kerran vuonna 2006. Se on kehitetty yksityisten investointien pohjalta sen sijaan, että sitä rahoitettaisiin valtion sopimuksilla, ja sen on tarkoitus olla ensimmäinen uudessa, edullisemmassa nestekäyttöisten kulutettavien kantorakettien perheessä.

Yhdysvaltain avaruussukkula on sikäli ainutlaatuinen, että siinä yhdistyvät kantoraketin ja avaruusaluksen toiminnot. Ensimmäinen osittain uudelleenkäytettävä kantoraketti on yksi monimutkaisimmista koskaan kehitetyistä koneista, jossa on yli 2,5 miljoonaa osaa. Sen pääelementit ovat orbiter, jossa on ohjaamo, miehistötila ja suuri hyötykuormahalli ja jossa on kolme suorituskykyistä uudelleenkäytettävää rakettimoottoria; suuri ulkoinen säiliö, joka sisältää kryogeenisen nestemäisen vetypolttoaineen ja näiden moottoreiden nestehappilaitteen; ja kaksi suurta kiinteää rakettimoottoria, joita kutsutaan boostereiksi, jotka on kiinnitetty ulkoiseen säiliöön. Nämä kiinteät rakettimoottorit tuottavat 85 prosenttia laukaisuun tarvittavasta työntövoimasta.

U. S. avaruussukkula
U. S. avaruussukkula

U. S. avaruussukkula, joka koostuu siivekkäästä kiertoradasta, ulkoisesta nestepolttoainesäiliöstä ja kahdesta kiinteäpolttoaineisesta rakettiraketista.

Encyclopædia Britannica, Inc.

lupauksella osittaisesta uudelleenkäytettävyydestä ja rutiinikäytöstä sukkulaa edistettiin, kun se hyväksyttiin kehitystyöhön vuonna 1972 keinona tarjota säännöllinen pääsy avaruuteen paljon halvemmalla kuin oli mahdollista uhrattavissa olevien kantorakettien avulla. Tarkoituksena oli käyttää avaruussukkulaa ainoana kantorakettina koko Yhdysvalloissa. valtion avaruusalus ja houkutella kaupallisia avaruusalusten käynnistää liiketoimintaa kilpailussa muiden maiden kantoraketit. Lupaus edullisista ja rutiininomaisista operaatioista ei ole toteutunut; sukkulan valmistelu jokaista laukaisua varten on osoittautunut intensiiviseksi ja kalliiksi prosessiksi, ja monia sukkula-Orbiterin osia on jouduttu vaihtamaan tai kunnostamaan ennakoitua useammin. Jokainen sukkulan laukaisu on maksanut satoja miljoonia dollareita.

Yhdysvaltain Avaruussukkula Discovery
Yhdysvaltain Avaruussukkula Discovery

laukaisu avaruussukkula Discovery, heinäkuu 2006.

Gianni Woods / NASA

kolme avaruussukkulan päämoottoria ja kaksi kiinteää rakettimoottoria syttyvät ilmaan nousun yhteydessä; yhdessä ne tuottavat 31000 kilonewtonia (7000000 paunaa) työntövoimaa. Kiinteät rakettimoottorit palavat hieman yli kaksi minuuttia. Sen jälkeen ne irrotetaan ulkoisesta säiliöstä ja lasketaan laskuvarjolla mereen, josta niiden nyt tyhjät hylsyt otetaan talteen uudelleenkäyttöä varten. Avaruussukkulan kolme päämoottoria jatkavat tulitusta vielä kuusi ja puoli minuuttia, jolloin ne sammuvat ja ulkoinen säiliö irtoaa, putoaa ilmakehään ja hajoaa Intian valtameren yllä. Avaruussukkulan kiertoradan ohjausjärjestelmän moottoreiden, jotka käyttävät hypergolista ajoainetta (polttoainetta, joka syttyy, kun se joutuu kosketuksiin hapettimensa kanssa), viimeinen pieni laukaisu asettaa Orbiterin halutulle kiertoradalle.

sukkulapinon korkeus kantoraketilla on 56,1 metriä (184,2 jalkaa) ja itse sukkulalentokoneella 37,2 metriä (122.2 jalkaa) pitkä. Sukkulan polttoainepaino nostohetkellä on 2 000 000 kg (4 500 000 paunaa). Toisin kuin muut kantoraketit, jotka irrottautuvat avaruusaluksensa hyötykuormasta, kun kiertoradan nopeus saavutetaan, sukkula, joka painaa tyhjänä noin 104 000 kg (229 000 paunaa), kuljetetaan kiertoradalle mukanaan sen kuljettama hyötykuorma, kahdesta seitsemään miehistön jäsentä ja heidän tarvikkeensa sekä polttoaine kiertoradan ohjailuun ja paluuseen. Se on siten raskain koskaan laukaistu avaruusalus. Lastin enimmäispainoksi sukkulan hyötykuormatilassa suunniteltiin 28 803 kg (63 367 paunaa), mutta vaunu ei ole koskaan kuljettanut näin raskaita hyötykuormia. Raskain avaruussukkulan avaruuteen kuljettama hyötykuorma oli Chandran Röntgenobservatorio ja sen ylempi vaihe, joka painoi 22 753 kg (50 162 paunaa), kun satelliitti laukaistiin STS-93-lennolla 23.heinäkuuta 1999.

Uusi yksityisesti kehitetty perhe on Falcon, joka koostuu kolmesta Yhdysvaltain valmistamasta kantoraketista—Falcon 1, Falcon 9 ja Falcon Heavy. yhtiö SpaceX rahoituksella eteläafrikkalaissyntyinen amerikkalainen yrittäjä Elon Musk. Falcon 1 voisi sijoittaa 1 010 kg: n (2 227 paunan) hyötykuorman kiertoradalle halvemmalla kuin muut kantoraketit voisivat osittain siksi, että Falcon 1 käyttää hyödynnettävissä olevaa ensimmäistä vaihetta. Falcon 9 suunniteltiin kilpailemaan Delta-kantorakettiperheen kanssa sekä hyötykuormassa että kustannuksissa, sillä se pystyy nostamaan jopa 4 680 kg: n (10 320 paunan) hyötykuormia geostationaariselle kiertoradalle ja sillä on hyödynnettävissä oleva ensimmäinen vaihe. Yksi sen matalalle Maan kiertoradalle laukaisemista hyötykuormista on Dragon-avaruusalus, joka on suunniteltu kuljettamaan miehistöä ja rahtia Kansainväliselle avaruusasemalle. Falcon Heavyssä kolmen Falcon 9-kantoraketin ensimmäiset vaiheet on liitetty yhteen sen ensimmäisenä vaiheena ja se on suunniteltu kuljettamaan 53 000 kg (117 000 paunaa) kiertoradalle.

Falcon 1-raketti
Falcon 1-raketti

Falcon 1-raketin laukaisu SpaceX: n laukaisupaikalta Kwajalein atollilta 28.syyskuuta 2008.

Chris Thompson/SpaceX (Britannica Publishing Partner)

SpaceX Dragon; Kansainvälinen avaruusasema
SpaceX Dragon; Kansainvälinen avaruusasema

Nasan astronautit Kate Rubins ja Jeff Williams noutamassa SpaceX Dragon supply-avaruusalusta kansainväliseltä avaruusasemalta.

NASA

Falcon 1: n ensimmäinen koelento tapahtui 24.maaliskuuta 2006 Kwajalein atollilla Tyynellä valtamerellä; se epäonnistui vain 25 sekuntia nousun jälkeen. Mutterin ja polttoaineputken välinen korroosio oli päästänyt linjan vuotamaan, mikä aiheutti moottoripalon. Myöhemmin vuonna 2006 SpaceX sai Nasalta 278 miljoonan dollarin sopimuksen yhtiön Dragon-avaruusaluksen ja Falcon 9-kantoraketin kolmesta esittelylaukaisusta vuosina 2009-10. Falcon 1: n kaksi seuraavaa koetta päättyivät epäonnistumiseen, mutta 28. syyskuuta 2008 Falcon 1 pääsi onnistuneesti Maan kiertoradalle. Falcon 1: n korvasi Falcon 9, joka teki ensimmäisen koelentonsa 4.kesäkuuta 2010 Cape Canaveralista Floridasta. Useiden yritysten jälkeen Falcon 9: n ensimmäinen vaihe teki onnistuneen laskeutumisen 22.joulukuuta 2015, ja ensimmäinen ensimmäistä vaihetta uudelleen käyttänyt lento lensi 30. maaliskuuta 2017. Ensimmäinen Falcon Heavyn koelento tapahtui 6. helmikuuta 2018.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.