Lumanità ha mai lanciato una SSTO …?

Se “ultimamente hai letto le notizie, probabilmente” hai letto di Skylon ed è Single Stage To Orbit (SSTO).

Ho “avuto un pensiero e per quanto ne so lumanità ha sempre utilizzato razzi multistadio. Sbaglio? Lumanità si è mai lanciata in orbita terrestre portando lo stadio iniziale?

Non sono sicuro di quale sia la definizione tecnica di uno “stadio” è, ma immagino che significhi gettare a mare qualcosa di diverso dal propellente, quindi motori, serbatoi, ecc.

Commenti

  • Offhand, I posso pensare a SCORE / Atlas 10B che orbitava senza uno stadio superiore.
  • Atlas-B ha fatto cadere i motori ausiliari (” stage-and-a-half ” configurazione), quindi ‘ non sono sicuro che si qualifica.
  • @Brian Grazie, mi ero dimenticato del boost ers. Se ricordo bene, però, fondamentalmente cade solo dai motori e un paio di metri di carenatura, quindi conterebbe come ” portando la fase iniziale ” sebbene non ” singolo stadio in orbita. ”
  • Sì, penso che sia sostanzialmente il 99% SSTO ma il termine ” stage-and-a-half ” è una valutazione abbastanza equa: una vera soluzione a una sola fase non ‘ per eliminare qualsiasi parte. Sarebbe interessante sapere se Atlas-B sarebbe in grado di raggiungere unorbita decentemente stabile mantenendo quelle parti, anche senza alcun carico utile.
  • A proposito, la mancanza di SSTO non è perché ” possiamo ‘ non farlo “, ma poiché sarebbe poco pratico, con un costo notevolmente più elevato per un carico utile minuscolo.

Risposta

Sì, tecnicamente gli esseri umani si sono lanciati in orbita con un unico stadio: il I moduli di escursione lunare dellApollo lanciati dalla superficie della Luna allorbita lunare utilizzando un unico stadio.

Per quanto riguarda lorbita terrestre, non ci sono stati veri lanci da un solo stadio allorbita poiché il veicolo non dovrebbe espellere qualsiasi componente per essere considerato un vero SSTO. Tuttavia, sia lAtlante-B che lo Space Shuttle hanno portato in orbita il primo stadio in un certo senso (a volte indicato come configurazione “stadio e mezzo”). è sicuramente il più vicino a SSTO poiché solo j motori booster progettati (non interi stadi o booster strap-on). Lo Space Shuttle Orbiter contribuisce con i suoi motori principali allintero volo, quindi potresti sicuramente dire che fa parte del primo stadio e ovviamente lo fa in orbita.

Nota: lAtlas-B è stato segnalato dal 2012rcampion e Mark Adler, lo Space Shuttle è stato segnalato da Organic Marble.

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  • Tecnicamente, hai risposto alla domanda posta. Ma intendevo la Terra … Ottieni un voto per una risposta così eccezionale.
  • Ho pensato che ‘ fosse quello che volevi ma non poteva ‘ Non esitare a menzionare il LEM. ‘ non sembra che ci siano stati veri voli SSTO, ma chiedi se ‘ abbiamo mai lanciato un veicolo con il primo fase in orbita e probabilmente lAtlante-B e lSTS lo fanno anche se anche i componenti vengono scaricati.
  • Anche lavorando con questa definizione estremamente vaga, lo Shuttle non era ‘ t un SSTO. I motori principali sono stati utilizzati solo fino a quando il serbatoio esterno è stato gettato in mare, a quel punto lorbiter era ancora su un arco suborbitale estremamente lungo. Gli ultimi 100 m / s di accelerazione sono stati forniti dai pod OMS. Lo Shuttle trasportava componenti che contribuivano alla spinta al decollo fino allorbita, ma prima erano diventati un peso morto. I booster e il serbatoio esterno potrebbero essere chiamati semistadi, ma ‘ non cè davvero modo di dire la stessa cosa dei pod OMS.
  • Ma così è stato rilascia una componente grande e pesante del primo stadio. Anche se si aggrappa agli altri motori, sono stati resi inutilizzabili. Evento di separazione + transizione motore = gestione temporanea. Atlas ha aggirato questo problema solo tenendo acceso il motore del supporto, quindi ‘ è considerato un mezzo stadio.
  • Curiosità inattiva: se lAtlas-B non fosse caduto i motori, e portassero un carico utile puramente teorico (ad esempio un cono di prua vuoto per ridurre la resistenza aerodinamica), sarebbe stato in grado di raggiungere lorbita? ‘ non avrebbe avuto molto senso, è vero, ma ‘ è un interessante esperimento mentale

Risposta

Il più vicino alla Terra era lAtlante B, che chiamerei uno stadio da 1,25 allorbita.È entrato in orbita con un unico set di serbatoi di propellente estremamente leggeri. È stato lanciato con tre motori alimentati da quei carri armati e ha lasciato cadere due dei motori durante la salita. Diverse missioni Mercury erano sullAtlas (Atlas D).

Definirei lo Space Shuttle uno stadio da 1,5 in orbita, dove è andato in orbita sullo stesso sistema di propulsione principale e sugli stessi serbatoi, ma è caduto due interi sistemi di propulsione booster in salita, che erano una frazione significativa della massa al momento del lancio.

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  • Wow, è molto interessante . Il sistema di designazione è molto confuso, ma presumo che tu intenda questo (” Reindirizzato dallatlante B “) en.wikipedia.org/wiki/SM-65_Atlas . Abbastanza impressionante, soprattutto perché era alimentato con RP-1, non con idrogeno. Un buon esempio di come ottenere quella spinta in anticipo, il che aiuta a evitare di sprecare dV.
  • ‘ nessun test missilistico anti-satellite lanciato dallaria ha battuto questo? Se conta come ” orbitare ” per colpire un satellite in orbita, (o piuttosto simularlo in un test).
  • @LocalFluff un missile anti-satellite deve raggiungere solo laltezza orbitale, ma non la velocità orbitale, per poter intercettare un satellite.
  • Il missile ASAT ASM-135 lanciato dallF-15 era un disegno a tre stadi comunque, oltre ad essere (credo) suborbitale.
  • Laereo conta anche come uno stadio.

Risposta

No, lumanità non si è mai lanciata sullorbita terrestre utilizzando un singolo stadio.

È praticamente impossibile raggiungere il dV richiesto se porti con te tutto lossigeno. Skylon è alimentato da idrogeno-ossigeno. In questo sistema a propellente lossigeno pesa 8 volte lidrogeno (con un miscela chimicamente bilanciata), se porti tutto con te (i motori a razzo tendono a funzionare un po ricchi di carburante e poveri di ossigeno, ma comunque questa “è una grande differenza).

Respirando aria per la prima parte dellascesa, si può guadagnare velocità e altezza significative prima di passare allossigeno dalla bombola. È così che Skylon rende teoricamente possibile il concetto di orbita a stadio singolo.

Pertanto il concetto di motore è fondamentale per il successo del veicolo e ci sono pochissime organizzazioni al mondo con esperienza con tali motori.

Risposta

Si potrebbe dire che Shuttle era un unico stadio in orbita … anche se con booster strap-on molto grandi! Il concetto che conoscevamo come Shuttle era originariamente chiamato TAOS per Thrust Augmented Orbital Shuttle. Questo è stato creato dopo che i concetti originali completamente riutilizzabili si sono rivelati inaccessibili.

Ma soddisfa il tuo criterio di “lancio in orbita portando la fase iniziale”. Solo non gli strap-on.

Ma … un velivolo che parte dalla Terra e arriva in orbita senza perdere alcuna struttura, consumando solo propellente …. no. Questo non è mai stato fatto.

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  • Lo Shuttle ha anche lasciato cadere il serbatoio del carburante principale e ha utilizzato un set di motori completamente separato per ottenere lultimo ~ 1% del percorso per lorbita. Era certamente in grado di raggiungere lorbita senza fare nessuna delle due cose, ma non fu mai tentato.
  • Il numero e il tipo di tipi di motore usati è irrilevante per il fatto che fosse SSTO o meno; altrimenti sono daccordo con te.
  • Quella ‘ non è la parte distintiva. Il punto è che nessuno dei ” primo ” stadio è stato utilizzato per eseguire il push finale in orbita. Se lo Shuttle avesse mantenuto il serbatoio esterno e avesse ancora utilizzato lOMS, io ‘ gli avrei dato un passaggio, ma non è mai successo.

Risposta

No, ma X-33 ci è quasi riuscito. Le sue 120 tonnellate di peso iniziale contenevano circa 95 tonnellate di carburante …

Lockheed X-33

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  • Le imbarcazioni Powerpoint non contano.
  • L85% costruito non equivale all85% pronto!
  • @peterh, leggere larticolo di Wikipedia indica che ‘ non ” quasi ” sullX-33: anche se ‘ non fosse stato cancellato, ” lX-33 non lo sarebbe mai stato destinato a volare a unaltitudine superiore a 100 km, né più veloce della metà della velocità orbitale “. Un prototipo incompleto di un veicolo suborbitale non si qualifica nemmeno lontanamente come SSTO.
  • @Mark Leggi anche il materiale di riferimento nel post wiki, erano solo i piani dei primi alcuni test. Poiché il progetto X-33 è stato interrotto, non cerano ‘ altri piani. Il wiki non è ‘ veramente corretto in questo caso.Leggi di più qui :
  • Per essere precisi, lX-33 sarebbe stato un dimostratore di tecnologia suborbitale a sottoscala per convalidare il concetto di veicolo orbitale a grandezza naturale, il Venturestar. LX-33, anche se fosse mai stato costruito, era un velivolo suborbitale. E sono ‘ abbastanza sicuro che lo sviluppo del motore aerospike lineare non fosse completo ( astronautix.com/engines/rs2200.htm) in modo da completare l85% di cui parli …. beh, l80% dello sforzo è nel 20% finale di un progetto.

Risposta

Non ci siamo lanciati in LEO con un SSTO a causa dellequazione del razzo: in pratica, per ogni grammo di carburante, dobbiamo avere carburante per sollevare quel carburante più lintero razzo- I “Non sono abbastanza bravo da calcolare la massa massima di un pianeta per un SSTO, ma sono sicuro che qualcuno esperto di fisica e scienza missilistica possa risolverlo

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  • Per calcolare che avresti bisogno di limitarti a un dato progetto di razzo, con questo intendo un dato impulso specifico e una frazione di massa vuota. Ha più senso capovolgerlo e osservare lefficienza del carburante (impulso specifico) che sarebbe necessario per i progetti di razzi attuali, o la massa vuota f razione necessaria con i combustibili attuali. Ad esempio, se si assume un Delta-V di 9500 m / se un Isp di 250 s, è necessaria una frazione di massa vuota di circa il 2% (carico utile compreso). Daltra parte, se avessi una frazione di massa vuota del 15% avresti bisogno di un carburante con un Isp di 510 s.

Risposta

E il razzo Pegasus di Orbital Sciences? Era una singola fase che ha portato un carico utile (certamente, piccolo) in orbita. Tuttavia, è stato sganciato da un B-52 a circa 40.000 piedi, non lanciato da terra.

Commenti

  • Lo farebbe ‘ Il B-52 conta come il primo stadio?
  • Pegasus era un progetto a più stadi, senza contare nemmeno il B-52. Aveva un minimo di 3 fasi con un quarto opzionale. Nemmeno lontanamente qualificato per SSTO. en.wikipedia.org/wiki/Pegasus_%28rocket%29

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