A humanidade já lançou um SSTO … alguma vez?

Se você “tem lido as notícias recentemente, provavelmente tem lido sobre Skylon e sendo Estágio único para órbita (SSTO).

Eu pensei de volta e com o melhor de meu conhecimento, a humanidade sempre usou foguetes de vários estágios. Estou errado? A humanidade já se lançou à órbita da Terra carregando o estágio inicial?

Não tenho certeza de qual é a definição técnica de um “estágio” é, mas entendo que significa alijar qualquer coisa que não seja propelente – então motores, tanques, etc.

Comentários

  • De imediato, eu pode pensar em SCORE / Atlas 10B que orbitava sem estágio superior.
  • O Atlas-B derrubou os motores de reforço (” estágio e meio ” configuração), então eu ‘ não tenho certeza se isso qualifica.
  • @Brian Obrigado, tinha esquecido do impulso ers. Se bem me lembro, basicamente, ele apenas deixa os motores e alguns metros de carenagem, então contaria como ” carregando o estágio inicial ” embora não ” estágio único para orbitar. ”
  • Sim, acho que é basicamente 99% SSTO, mas o termo ” estágio e meio ” é uma avaliação bastante justa – uma verdadeira solução de estágio único não ‘ t descartar quaisquer peças. Seria interessante saber se o Atlas-B seria capaz de alcançar uma órbita decentemente estável mantendo essas peças, mesmo sem qualquer carga útil.
  • A propósito, a falta de SSTO não é porque ” podemos ‘ fazer isso “, mas porque seria impraticável – custo significativamente mais alto para carga útil minúscula.

Resposta

Sim, tecnicamente os humanos começaram a orbitar com um único estágio – o Módulos de excursão lunar Apollo lançados da superfície da Lua para a órbita lunar usando um único estágio.

Quanto à órbita da Terra, não houve nenhum lançamento verdadeiro de estágio único para órbita, uma vez que o veículo não deveria descartar quaisquer componentes para serem considerados SSTO verdadeiros. No entanto, tanto o Atlas-B quanto o Ônibus Espacial levaram o primeiro estágio para orbitar em algum sentido (às vezes referido como configuração de “estágio e meio”). O Atlas-B é definitivamente o mais próximo de SSTO, pois apenas j motores de reforço etisados (não estágios inteiros ou reforços de montagem). O Space Shuttle Orbiter contribui com seus motores principais para todo o vôo, então você pode dizer com certeza que faz parte do primeiro estágio e, claro, entra em órbita.

Nota: o Atlas-B foi apontado por 2012rcampion e Mark Adler, o ônibus espacial foi apontado por Organic Marble.

Comentários

  • Tecnicamente, você respondeu à pergunta feita. Mas eu quis dizer Terra … Você votou para uma resposta tão boa.
  • Achei que ‘ é o que você quis dizer, mas não poderia ‘ t resisto a mencionar o LEM. Não ‘ não parece ter havido quaisquer voos SSTO verdadeiros, mas você pergunta se ‘ alguma vez lançamos um veículo transportando o primeiro estágio em órbita e, sem dúvida, o Atlas-B e o STS fazem isso, embora os componentes também sejam descartados.
  • Mesmo trabalhando com essa definição extremamente vaga, o ônibus espacial não ‘ t um SSTO. Os motores principais foram usados apenas até o tanque externo ser alijado, momento em que o orbitador ainda estava em um arco suborbital extremamente longo. Os últimos 100 m / s de aceleração foram contribuídos pelos pods OMS. O ônibus espacial carregava componentes que contribuíam para o impulso na decolagem até a órbita, mas eles se tornaram peso morto antes disso. Os impulsionadores e o tanque externo poderiam ser chamados de meios-estágios, mas ‘ realmente não há como dizer a mesma coisa sobre os pods de OMS.
  • Mas disse solte um componente grande e pesado do primeiro estágio. Mesmo que se pendure nos outros motores, eles se tornaram inúteis. Evento de separação + transição do mecanismo = preparação. O Atlas só contornou isso mantendo o motor de sustentação ligado, portanto ‘ é considerado um meio-estágio.
  • Curiosidade ociosa: o Atlas-B não caiu os motores, e carregavam uma carga útil puramente fictícia (por exemplo, um cone de nariz vazio para reduzir o arrasto), teria sido capaz de alcançar a órbita? Não haveria ‘ muito sentido nisso, admitido, mas é ‘ um experimento de pensamento interessante

Resposta

O mais próximo da Terra era o Atlas B, que eu chamaria de 1,25 estágio para órbita.Ele entrou em órbita com um único conjunto de tanques propulsores extremamente leves. Ele foi lançado com três motores alimentados por esses tanques e derrubou dois deles na subida. Várias missões de Mercúrio ocorreram no Atlas (Atlas D).

Eu chamaria o ônibus espacial de um estágio 1.5 para orbitar, onde ele percorreu todo o caminho para orbitar no mesmo sistema de propulsão principal e tanques, mas caiu dois sistemas de propulsão de reforço inteiros em ascensão, que eram uma fração significativa da massa no lançamento.

Comentários

  • Uau, isso é muito interessante . O sistema de designação é muito confuso, mas suponho que você queira dizer isso (” Redirecionado do atlas B “) en.wikipedia.org/wiki/SM-65_Atlas . Muito impressionante, especialmente porque era alimentado por RP-1, não hidrogênio. Um bom exemplo de como obter esse impulso no início, o que ajuda a evitar o desperdício de dV.
  • Será que ‘ nenhum teste de míssil anti-satélite lançado pelo ar superou isso? Se contar como ” orbitar ” atingir um satélite em órbita (ou melhor, simular em um teste).
  • @LocalFluff um míssil anti-satélite só precisa atingir a altura orbital, mas não a velocidade orbital, para interceptar um satélite.
  • O míssil ASAT lançado com F-15 ASM-135 era um design de três estágios de qualquer maneira, além de ser (eu acho) suborbital.
  • A aeronave também conta como um estágio.

Resposta

Não, a humanidade nunca antes se lançou na órbita da Terra usando um único estágio.

É praticamente impossível alcançar o dV necessário se você transportar todo o oxigênio com você. Skylon é propulsionado por hidrogênio-oxigênio. Neste sistema propelente, o oxigênio pesa 8 vezes mais que o hidrogênio (com um mistura quimicamente balanceada), se você carrega tudo com você. (Os motores de foguete tendem a funcionar um pouco ricos em combustível e pobres em oxigênio, mas de qualquer forma, isso “faz uma grande diferença.) da subida, pode-se ganhar velocidade e altura significativas antes de mudar para o oxigênio do tanque. É assim que o Skylon torna o conceito de estágio único para orbitar teoricamente possível.

Assim, o conceito de motor é fundamental para o sucesso do veículo e existem muito poucas organizações no mundo com experiência com esses motores.

Resposta

Você poderia dizer que o Shuttle era um único estágio para orbitar … embora com amplificadores de encaixe muito grandes! O conceito que conhecíamos como Shuttle foi originalmente chamado TAOS para Thrust Augmented Orbital Shuttle. Isso foi gerado depois que os conceitos originais totalmente reutilizáveis se revelaram inacessíveis.

Mas atende ao seu critério de “lançar em órbita carregando o estágio inicial”. Só não os braceletes.

Mas … uma nave que se lança da Terra e chega em órbita sem derramar nenhuma estrutura, apenas consumindo propelente … não. Isso nunca foi feito.

Comentários

  • O ônibus espacial também derrubou o tanque de combustível principal e usou um conjunto totalmente separado de motores para obter o último ~ 1% do caminho para a órbita. Certamente, era capaz de chegar à órbita sem fazer nenhum dos dois, mas nunca foi tentado.
  • O número e o tipo de tipos de motor usados são irrelevantes para o fato de ser SSTO ou não; caso contrário, eu concordo com você.
  • Isso ‘ não é a parte distintiva. Meu ponto é que nenhum dos ” primeiro ” estágio foi usado para fazer o impulso final para a órbita. Se o ônibus espacial tivesse retido o tanque externo e ainda usasse o OMS, eu ‘ d daria uma chance, mas isso nunca aconteceu.

Resposta

Não, mas o X-33 quase fez isso. Suas 120 toneladas de peso inicial continham cerca de 95 toneladas de combustível …

Lockheed X-33

Comentários

  • As embarcações do PowerPoint não contam.
  • 85% construído não é igual a 85% pronto!
  • @peterh, a leitura do artigo da Wikipedia indica que há ‘ s não ” quase ” sobre o X-33: mesmo que não ‘ tenha sido cancelado, ” o X-33 nunca foi destina-se a voar acima de uma altitude de 100 km, nem mais rápido que a metade da velocidade orbital “. Um protótipo incompleto de um veículo suborbital nem remotamente se qualifica como um SSTO.
  • @Mark Leia também o material referenciado no post wiki, eram apenas os planos dos primeiros alguns testes. Como o projeto X-33 foi encerrado, não havia ‘ t outros planos. O wiki não é ‘ realmente justo neste caso.Leia mais aqui :
  • Para ser mais preciso, o X-33 seria um demonstrador de tecnologia suborbital de subescala para validar o conceito de veículo orbital em escala real, o Venturestar. O X-33, mesmo que já tivesse sido construído, era uma nave suborbital. E eu ‘ tenho certeza de que o desenvolvimento do motor aerospike linear não foi concluído ( astronautix.com/engines/rs2200.htm) para que 85% concluam que você mencionou … bem, 80% do esforço está nos 20% finais de um projeto.

Resposta

Não lançamos no LEO com um SSTO por causa da equação do foguete – basicamente, para cada grama de combustível, temos que ter combustível para levantar aquele combustível mais o foguete inteiro- I “Não sou bom o suficiente para calcular a massa máxima de um planeta para um SSTO, mas” tenho certeza de que alguém bom em física e ciência de foguetes pode descobrir isso

Comentários

  • Para calcular que você precisaria se restringir a um determinado projeto de foguete, com isso quero dizer um determinado impulso específico e fração de massa vazia. Faz mais sentido inverter e observar a eficiência de combustível (impulso específico) que seria necessário para os projetos de foguetes atuais, ou a massa vazia f ração necessária com os combustíveis atuais. Por exemplo, se você assumir um Delta-V de 9500 m / se um Isp de 250 s, você precisaria de uma fração de massa vazia de cerca de 2% (incluindo carga útil). Por outro lado, se você tivesse uma fração de massa vazia de 15%, você precisaria de um combustível com um Isp de 510 s.

Resposta

E quanto ao foguete Pegasus de Ciências Orbitais? Foi um único estágio que levou uma carga útil (reconhecidamente pequena) para orbitar. No entanto, ele foi lançado de um B-52 a cerca de 40.000 pés, não lançado do solo.

Comentários

  • Wouldn ‘ o B-52 conta como o primeiro estágio?
  • Pegasus era um projeto de vários estágios, sem contar o B-52. Teve um mínimo de 3 etapas com uma quarta opcional. Nem mesmo remotamente qualificado para SSTO. en.wikipedia.org/wiki/Pegasus_%28rocket%29

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