Har menneskeheden lanceret en SSTO … nogensinde?

Hvis du har læst nyhederne for nylig, har du sandsynligvis læst om Skylon og det er Single Stage To Orbit (SSTO).

Jeg har tænkt over tilbage og efter min bedste overbevisning har menneskeheden altid brugt flertrins-raketter. Har jeg forkert? Har menneskeheden nogensinde sendt til Jorden, der bærer den indledende fase?

Jeg er ikke sikker på, hvad den tekniske definition af et “trin” er, men jeg mener, at det betyder jettisoning andet end drivmiddel – så motorer, tanke osv.

Kommentarer

  • Hånd, jeg kan tænke på SCORE / Atlas 10B , der kredsede uden øverste trin.
  • Atlas-B faldt booster-motorerne (” et halvt trin ” konfiguration), så jeg ‘ er ikke sikker på, om det kvalificerer sig.
  • @Brian Tak, jeg havde glemt boostet ers. Hvis jeg dog husker rigtigt, falder det stort set bare motorerne af og et par meter kåbe, så det tæller som “, der bærer den indledende fase ” skønt ikke ” enkelt trin til at kredse. ”
  • Ja, jeg tror, det er grundlæggende 99% SSTO men udtrykket ” fase-og-en-halv ” er en ret fair vurdering – en ægte enkelt-trins løsning gør ikke ‘ t bortset fra eventuelle dele. Det ville være interessant at vide, om Atlas-B ville være i stand til at nå en anstændigt stabil bane, mens man holder disse dele, selv uden nogen nyttelast.
  • Forresten er manglen på SSTO ikke fordi ” vi kan ‘ t gøre det “, men fordi det ville være upraktisk – betydeligt højere omkostninger for lille nyttelast.

Svar

Ja, teknisk set har mennesker startet i kredsløb med et enkelt trin – Apollo-måneudflugtsmoduler, der blev lanceret fra Månens overflade til månebane ved hjælp af et enkelt trin.

Med hensyn til jordbane har der ikke været nogen ægte enkelt-trin-til-bane-lanceringer, da køretøjet ikke burde jettison alle komponenter, der kan betragtes som ægte SSTO. Imidlertid bar både Atlas-B og Space Shuttle det første trin til at kredse i en eller anden forstand (undertiden benævnt “trin-og-en-halv” -konfiguration). Atlas-B er bestemt det tætteste på SSTO, da det kun j etison-boostermotorer (ikke hele etaper eller boost-boostere). Space Shuttle Orbiter bidrager med sine hovedmotorer til hele flyvningen, så du kan helt sikkert sige, at den er en del af den første fase og selvfølgelig får den til at kredse.

Bemærk: Atlas-B blev påpeget af 2012rcampion og Mark Adler, rumfærgen blev påpeget af Organic Marble.

Kommentarer

  • Teknisk set har du besvaret det stillede spørgsmål. Men jeg mente jorden … Du får en stemme op for et så godt svar.
  • Jeg regnede med at ‘ er hvad du mente, men kunne ikke ‘ t modstå at nævne LEM. Ser det ikke ud til ‘ at der har været rigtige SSTO-flyvninger, men du spørger, om vi ‘ nogensinde har lanceret et køretøj, der bærer det første fase ind i kredsløb og uden tvivl Atlas-B og STS begge gør det, selvom komponenter også er jettisoned.
  • Selvom man arbejder med den ekstremt løse definition, var Shuttle ikke ‘ t en SSTO. Hovedmotorerne blev kun brugt, indtil den eksterne tank blev sprøjtet, på hvilket tidspunkt orbiteren stadig var i en ekstremt lang suborbitalbue. De sidste 100 m / s acceleration blev bidraget af OMS-bælgene. Shuttle bar komponenter, der bidrog med kraft ved løft hele vejen til kredsløb, men de blev på forhånd dødvægt. Boosterne og den eksterne tank kunne kaldes halvtrin, men der er ‘ virkelig ingen måde at sige det samme om OMS-bælgene.
  • Men det gjorde slip en stor, tung komponent i første fase. Selvom det hænger fast i de andre motorer, blev de gjort ubrugelige. Separationshændelse + motorovergang = iscenesættelse. Atlas kom kun rundt ved at holde vedligeholdelsesmotoren fyret, derfor blev den ‘ betragtet som et halvt trin.
  • Tom nysgerrighed: Havde Atlas-B ikke faldet motorerne og bar en rent teoretisk nyttelast (f.eks. en tom næsekegle for at reducere træk), ville den have været i stand til at nå kredsløb? Der ville ‘ ikke have været meget opmærksom på dette, givet, men det ‘ er et interessant tankeeksperiment

Svar

Det nærmeste fra Jorden var Atlas B, som jeg ville kalde en 1,25 fase-til-bane.Det kom i kredsløb med et enkelt sæt ekstremt lette drivmiddeltanke. Det startede med tre motorer, der blev fodret af disse tanke, og faldt to af motorerne på vej op. Flere kviksølvmissioner var på Atlas (Atlas D).

Jeg vil kalde rumfærgen et 1,5 trin i kredsløb, hvor det hele vejen gik i kredsløb om det samme hovedfremdrivningssystem og tanke, men faldt to hele booster fremdrivningssystemer på vej op, som var en betydelig del af massen ved lanceringen.

Kommentarer

  • Wow, det er meget interessant . Betegnelsessystemet er meget forvirrende, men jeg antager, at du mener dette (” Omdirigeret fra atlas B “) da.wikipedia.org/wiki/SM-65_Atlas . Temmelig imponerende, især da det var RP-1-drevet, ikke brint. Et godt eksempel på, hvordan man får den fremadskridt tidligt, hvilket hjælper med at undgå at spilde dV.
  • Har ikke ‘ t nogen luftstartet anti-satellit missil test slået det? Hvis det tæller som ” for at kredse ” for at ramme en satellit i kredsløb, (eller rettere simulere det i en test).
  • @LocalFluff skal et anti-satellit missil kun nå orbitalhøjde, men ikke orbital hastighed, for at opfange en satellit.
  • Den F-15-lancerede ASAT-missil ASM-135 var en tre-trins design alligevel, udover at være (synes jeg) suborbital.
  • Flyet tæller også som et trin.

Svar

Nej, menneskeheden har aldrig før skudt om jorden ved hjælp af et enkelt trin.

Det er praktisk talt umuligt at nå det krævede dV, hvis du bærer alt ilt med dig. Skylon er brint-iltdrevet. I dette drivmiddel-system vejer iltet 8 gange så meget som brintet (med en kemisk afbalanceret blanding), hvis du har det hele med dig. (raketmotorer har tendens til at køre lidt brændstofrige og iltfattige, men alligevel, det er en stor forskel.)

Ved at trække vejret luft til den første del af opstigningen kan man få betydelig hastighed og højde, før man skifter til ilt fra tanken. Dette er, hvordan Skylon teoretisk muliggør et enkelt trin til at kredse konceptet.

Således er motorkonceptet afgørende for køretøjets succes, og der er meget få organisationer i verden med erfaring med sådanne motorer.

Svar

Man kan sige, at Shuttle var et enkelt trin i kredsløb … omend med meget store strap-on boostere! Konceptet, vi kendte som Shuttle, blev oprindeligt kaldt TAOS for Thrust Augmented Orbital Shuttle. Dette blev gennemboret, efter at de originale fuldt genanvendelige koncepter viste sig at være overkommelige.

Men det opfylder ikke dit kriterium om “at starte i kredsløb, der bærer den indledende fase”. Bare ikke strap-ons.

Men … et håndværk, der starter fra jorden og ankommer i kredsløb uden at kaste nogen struktur, kun forbruge drivmiddel …. nej. Det er aldrig gjort.

Kommentarer

  • Shuttle faldt også hovedbrændstoftanken og brugte et helt separat sæt motorer for at få den sidste ~ 1% af vejen til kredsløb. Det var bestemt i stand til at komme hele vejen rundt, uden at gøre det, men det blev aldrig forsøgt.
  • Antallet og typen af anvendte motortyper er irrelevant for, om det var SSTO eller ej; ellers er jeg enig med dig.
  • At ‘ ikke er den skelne del. Mit punkt er, at ingen af ” første ” scenen blev brugt til at gøre det sidste skub til at kredse. Hvis rumfærgen havde bevaret den eksterne tank og stadig brugt OMS I ‘ d give den en aflevering, men det skete aldrig.

Svar

Nej, men X-33 gjorde det næsten. Dens 120 ton startvægt indeholdt omkring 95 tons brændstof …

Lockheed X-33

Kommentarer

  • Powerpoint-fartøjer tæller ikke med.
  • 85% konstrueret svarer ikke til 85% klar!
  • @peterh, læsning gennem Wikipedia-artiklen indikerer, at der ‘ s no ” næsten ” om X-33: selvom den ikke var ‘ ikke blevet annulleret, blev ” X-33 aldrig beregnet til at flyve højere end en højde på 100 km eller hurtigere end halvdelen af orbitalhastigheden “. En ufuldstændig prototype af et suborbitalt køretøj kvalificerer sig ikke engang eksternt som en SSTO.
  • @Mark Læs også det refererede materiale i wiki-indlægget, det var kun planerne for de første nogle tests. Fordi X-33-projektet blev dræbt, var der ‘ ikke andre planer. Wiki er ikke ‘ t virkelig fair i dette tilfælde.Yderligere læs her :
  • For at være præcis skulle X-33 være en subskala suborbital teknologidemonstrator for at validere begrebet fuldskala orbital køretøj, Venturestar. X-33, selvom det nogensinde var blevet bygget, var et suborbitalt fartøj. Og jeg ‘ er ret sikker på, at den lineære aerospike-motorudvikling ikke var færdig ( astronautix.com/engines/rs2200.htm) så 85% fuldfører, du nævner …. ja, 80% af indsatsen er i de sidste 20% af et projekt.

Svar

Vi har ikke startet i LEO med en SSTO på grund af raketligningen – grundlæggende skal vi for hver ounce brændstof have brændstof til at løfte det brændstof plus hele raketten – jeg “Jeg er ikke god nok til at beregne den maksimale masse af en planet for en SSTO, men jeg er sikker på, at nogen, hvis gode med fysik og raketvidenskab kan finde ud af det

Kommentarer

  • For at beregne, at du bliver nødt til at begrænse dig til et givet raketdesign – med det mener jeg en given specifik impuls og tom massefraktion. Det giver mere mening at vende det rundt og se på brændstofeffektiviteten (specifik impuls) der ville være behov for aktuelle raketdesign eller den tomme masse f behov for raktion med aktuelle brændstoffer. For eksempel, hvis du antager en Delta-V på 9500 m / s og en Isp på 250 s, har du brug for en tom massefraktion på omkring 2% (inklusive nyttelast). På den anden side, hvis du havde en tom massefraktion på 15%, ville du have brug for et brændstof med en Isp på 510 s.

Svar

Hvad med Orbital Sciences Pegasus raket? Det var et enkelt trin, der tog en nyttelast (ganske vist lille) i kredsløb. Den blev dog droppet fra en B-52 på omkring 40.000 ft, ikke startet fra jorden.

Kommentarer

  • Ville ikke ‘ t B-52-tællingen som det første trin?
  • Pegasus var et flertrinsdesign, der ikke engang tæller B-52. Det havde mindst 3 etaper med en valgfri fjerde. Ikke engang eksternt kvalificeret til SSTO. da.wikipedia.org/wiki/Pegasus_%28rocket%29

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *