Heeft de mensheid ooit een SSTO … gelanceerd?

Als je “de laatste tijd het nieuws hebt gelezen”, heb je waarschijnlijk gelezen over Skylon en het is Single Stage To Orbit (SSTO).

Ik heb erover nagedacht terug en voor zover ik weet heeft de mensheid altijd meertrapsraketten gebruikt. Heb ik het mis? Is de mensheid ooit in een baan om de aarde gelanceerd met de beginfase?

Ik weet niet zeker wat de technische definitie van een “stadium” is maar ik vat het op als het overboord gooien van iets anders dan drijfgas – dus motoren, tanks, enz.

Opmerkingen

  • Terloops, ik kan denken aan SCORE / Atlas 10B die cirkelde zonder bovenste trap.
  • De Atlas-B liet de boostermotoren vallen (” stage-and-a-half ” configuratie), dus ik ‘ weet niet zeker of dat komt in aanmerking.
  • @Brian Bedankt, ik was de boost vergeten ers. Als ik het me echter goed herinner, zakt het in feite gewoon de motoren en een paar meter stroomlijnkap, dus het zou tellen als ” met de eerste fase ” hoewel niet ” enkele trap naar baan. ”
  • Ja, ik denk dat het in wezen 99% is SSTO maar de term ” stage-and-a-half ” is een redelijk eerlijke beoordeling – een echte eenfasige oplossing is niet ‘ t gooi alle onderdelen overboord. Het zou interessant zijn om te weten of de Atlas-B in staat zou zijn om een redelijk stabiele baan te bereiken terwijl hij die delen behoudt, zelfs zonder enige lading.
  • Overigens is het ontbreken van SSTO niet omdat ” we kunnen ‘ het niet ” doen, maar omdat het onpraktisch zou zijn – aanzienlijk hogere kosten voor een kleine lading.

Answer

Ja, technisch gezien zijn mensen in een baan om de aarde gelanceerd met een enkele trap – de Apollo-maanexcursiemodules gelanceerd vanaf het oppervlak van de maan naar een baan om de maan met behulp van een enkele fase.

Wat betreft de baan om de aarde, zijn er geen echte lanceringen van een enkele fase naar een baan geweest, aangezien het voertuig dat niet zou moeten doen gooi alle componenten overboord om als echte SSTO te worden beschouwd. Echter, zowel de Atlas-B als de Space Shuttle droegen de eerste trap in een bepaalde zin naar een baan om de aarde (soms aangeduid als “stage-and-a-half” configuratie). De Atlas-B is absoluut het dichtst bij SSTO aangezien het alleen j ettisoned boostermotoren (niet hele stages of strap-on boosters). De Space Shuttle Orbiter draagt zijn hoofdmotoren bij aan de hele vlucht, dus je zou zeker kunnen zeggen dat hij deel uitmaakt van de eerste fase en natuurlijk in een baan om de aarde komt.

Opmerking: de Atlas-B werd opgemerkt door kampioen 2012 en Mark Adler, werd de Space Shuttle opgemerkt door Organic Marble.

Opmerkingen

  • Technisch gezien heb je de gestelde vraag beantwoord. Maar ik bedoelde Earth … Je krijgt een stem voor zon geweldig antwoord.
  • Ik dacht dat ‘ is wat je bedoelde, maar ‘ t weerstaan om de LEM te noemen. Lijkt het niet ‘ dat er echte SSTO-vluchten zijn geweest, maar je vraagt je wel of we ‘ ooit een voertuig hebben gelanceerd met de eerste trap in een baan om de aarde en waarschijnlijk doen de Atlas-B en STS dat allebei, hoewel componenten ook worden overboord gegooid.
  • Zelfs als hij met die extreem losse definitie werkt, was de shuttle niet ‘ t een SSTO. De hoofdmotoren werden alleen gebruikt totdat de externe tank werd afgeworpen, op welk punt de orbiter nog steeds op een extreem lange suborbitale boog stond. De laatste 100 m / s versnelling werd bijgedragen door de OMS-pods. De shuttle droeg componenten die bij het opstijgen stuwkracht tot in de ruimte droegen, maar ze werden van tevoren dood gewicht. De boosters en externe tank zouden halve trappen kunnen worden genoemd, maar er is ‘ echt geen manier om hetzelfde te zeggen over de OMS-pods.
  • Maar dat deed het wel laat een groot, zwaar onderdeel van de eerste trap vallen. Ook al hangt het vast aan de andere motoren, ze werden onbruikbaar gemaakt. Scheidingsgebeurtenis + motorovergang = enscenering. Atlas omzeilde dat alleen door de sustainermotor draaiende te houden, vandaar dat het ‘ werd beschouwd als een halve trap.
  • Inactieve nieuwsgierigheid: als de Atlas-B niet was gevallen de motoren, en met een puur denkbeeldige lading (bijv. een lege neuskegel om de weerstand te verminderen), zou het in staat zijn geweest om de baan te bereiken? Er zou niet ‘ niet veel zin op hebben gehad, toegegeven, maar het ‘ is een interessant gedachte-experiment

Antwoord

Het dichtst bij de aarde was de Atlas B, die ik een 1,25 stage-to-orbit zou noemen.Het kwam in een baan om de aarde met een enkele set extreem lichte drijfgassen. Het lanceerde met drie motoren gevoed door die tanks, en liet twee van de motoren vallen op weg naar boven. Er waren verschillende Mercury-missies op de Atlas (Atlas D).

Ik zou de Space Shuttle een 1,5 trap naar een baan om de aarde noemen, waar hij helemaal in een baan om hetzelfde hoofdvoortstuwingssysteem en dezelfde tanks ging, maar viel twee complete booster-voortstuwingssystemen op weg naar boven, die een aanzienlijk deel van de massa vormden bij de lancering.

Opmerkingen

  • Wauw, dat is erg interessant . Het aanwijzingssysteem is erg verwarrend, maar ik neem aan dat je dit meent (” Omgeleid vanuit atlas B “) en.wikipedia.org/wiki/SM-65_Atlas . Behoorlijk indrukwekkend, vooral omdat het RP-1-brandstof was, geen waterstof. Een goed voorbeeld van hoe je die stuwkracht vroeg kunt krijgen, wat helpt om het verspillen van dV te voorkomen.
  • Heeft geen ‘ een door de lucht gelanceerde anti-satelliet rakettest die doorstaan? Als het telt als ” naar een baan ” om een satelliet in een baan om de aarde te raken (of liever simuleert het in een test).
  • @LocalFluff een anti-satellietraket hoeft alleen de baanhoogte te bereiken, maar niet de omloopsnelheid om een satelliet te onderscheppen.
  • De door F-15 gelanceerde ASAT-raket ASM-135 was een sowieso een drietraps ontwerp, behalve dat het (denk ik) suborbitaal is.
  • Het vliegtuig telt ook als een podium.

Antwoord

Nee, de mensheid is nog nooit in een enkele fase naar een baan om de aarde gelanceerd.

Het is praktisch onmogelijk om de vereiste dV te bereiken als je alle zuurstof bij je hebt. Skylon wordt aangedreven door waterstof en zuurstof. In dit drijfgassysteem weegt de zuurstof 8 keer zoveel als de waterstof (met een chemisch uitgebalanceerde mix), als je het allemaal bij je draagt (raketmotoren hebben de neiging om een beetje brandstofrijk en zuurstofarm te werken, maar dat is hoe dan ook een groot verschil.)

Door lucht in te ademen voor het eerste deel van de beklimming, kan men aanzienlijke snelheid en hoogte winnen voordat men overschakelt op zuurstof uit de tank. Dit is hoe Skylon het concept van een enkele trap naar een baan theoretisch mogelijk maakt.

Het motorconcept is dus cruciaal voor het succes van het voertuig en er zijn maar heel weinig organisaties in de wereld die ervaring hebben met dergelijke motoren.

Answer

Je zou kunnen zeggen dat Shuttle een enkele trap in de ruimte was … zij het met zeer grote strap-on boosters! Het concept dat we kenden als Shuttle heette oorspronkelijk TAOS voor Thrust Augmented Orbital Shuttle. Dit ontstond nadat de originele volledig herbruikbare concepten onbetaalbaar bleken te zijn.

Maar het voldoet wel aan uw criterium “lanceren in een baan om de aarde met het eerste stadium”. Alleen niet de strap-ons.

Maar … een vaartuig dat lanceert vanaf de aarde en in een baan om de aarde komt zonder enige structuur af te werpen, alleen drijfgas verbruikt … nee. Dat is nog nooit gedaan.

Opmerkingen

  • De Shuttle liet ook de hoofdbrandstoftank vallen en gebruikte een totaal aparte set motoren om de laatste ~ 1% van de weg naar een baan. Het was zeker in staat om helemaal in een baan om de aarde te komen zonder een van beide te doen, maar het is nooit geprobeerd.
  • Het aantal en soort motortypen dat wordt gebruikt, is niet relevant of het SSTO was of niet; anders ben ik het met jou eens.
  • Dat ‘ is niet het onderscheidende deel. Mijn punt is dat geen van de ” eerste ” fase werd gebruikt om de laatste zetje naar een baan te maken. Als de shuttle de externe tank had behouden en nog steeds de OMS had gebruikt, geef ik ‘ het een pass, maar dat is nooit gebeurd.

Antwoord

Nee, maar de X-33 deed het bijna. Zijn startgewicht van 120 ton bevatte ongeveer 95 ton brandstof …

Lockheed X-33

Reacties

  • Powerpoint-vaartuigen tellen niet mee.
  • 85% gebouwd is niet gelijk aan 85% klaar!
  • @peterh, het lezen van het Wikipedia-artikel geeft aan dat ‘ s geen ” bijna ” over de X-33: zelfs als het niet ‘ was geannuleerd, ” was de X-33 nooit bedoeld om hoger te vliegen dan een hoogte van 100 km, noch sneller dan de helft van de orbitale snelheid “. Een onvolledig prototype van een suborbitaal voertuig komt niet eens in de verste verte in aanmerking als een SSTO.
  • @Mark Lees ook het materiaal waarnaar wordt verwezen in de wiki-post, het waren alleen de plannen van de eerste enkele tests. Omdat het X-33-project werd beëindigd, waren er ‘ t andere plannen. De wiki is in dit geval niet ‘ niet echt eerlijk.Lees hier verder:
  • Om precies te zijn, de X-33 zou een suborbitale technologiedemonstratie op subschaal worden om het concept van de volledig orbitaal voertuig, de Venturestar. De X-33 was, zelfs als hij ooit gebouwd was, een suborbitaal vaartuig. En ik ‘ ben er vrij zeker van dat de ontwikkeling van de lineaire aerospike-motor niet voltooid was ( astronautix.com/engines/rs2200.htm) zodat 85% compleet is, je noemt … nou, 80% van de inspanning zit in de laatste 20% van een project.

Antwoord

We zijn niet met een SSTO in LEO gelanceerd vanwege de raketvergelijking – in feite hebben we voor elke gram brandstof brandstof nodig om die brandstof op te tillen plus de hele raket – ik “Ik ben niet goed genoeg om de maximale massa van een planeet voor een SSTO te berekenen, maar ik” weet zeker dat iemand wiens goede kennis van natuurkunde en raketwetenschap het kan oplossen.

Opmerkingen

  • Om te berekenen dat je je zou moeten beperken tot een bepaald raketontwerp – daarmee bedoel ik een bepaalde specifieke impuls en lege massafractie. Het is logischer om het om te draaien en te kijken naar de brandstofefficiëntie (specifieke impuls) die nodig zou zijn voor de huidige raketontwerpen, of de lege massa f actie nodig met huidige brandstoffen. Als u bijvoorbeeld uitgaat van een Delta-V van 9500 m / s en een Isp van 250 s, heeft u een lege massafractie nodig van ongeveer 2% (inclusief laadvermogen). Aan de andere kant, als je een lege massafractie van 15% had, zou je een brandstof nodig hebben met een Isp van 510 s.

Antwoord

Hoe zit het met Orbital Sciences Pegasus-raket? Het was een enkele trap die een (weliswaar kleine) lading in een baan om de aarde bracht. Het werd echter gedropt vanaf een B-52 op ongeveer 12.000 voet, niet vanaf de grond gelanceerd.

Opmerkingen

  • Zou niet ‘ t de B-52 telt als de eerste trap?
  • Pegasus was een meertraps ontwerp, de B-52 niet eens meegerekend. Het had minimaal 3 fasen met een optionele vierde. Zelfs niet op afstand gekwalificeerd voor SSTO. en.wikipedia.org/wiki/Pegasus_%28rocket%29

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *