Har mänskligheten lanserat en SSTO … någonsin?

Om du har läst nyheterna nyligen har du förmodligen läst om Skylon och det är Single Stage To Orbit (SSTO).

Jag har haft en tanke tillbaka och så vitt jag vet har mänskligheten alltid använt flerstegsraketer. Har jag fel? Har mänskligheten någonsin lanserats till jordens bana med det första steget?

Jag är inte säker på vad den tekniska definitionen av en ”scen” är men jag menar att det betyder att jagar allt annat än drivmedel – så motorer, tankar osv.

Kommentarer

  • Till hands, jag kan tänka på SCORE / Atlas 10B som kretsade utan övre steg.
  • Atlas-B tappade booster-motorerna (” scen-och-en-halv ” -konfiguration), så jag ’ är inte säker på om kvalificerar sig.
  • @Brian Tack, jag hade glömt bort boostet ers. Om jag dock minns rätt tappar det i princip bara av motorerna och ett par meter kåpa, så det skulle räknas som ” som bär det inledande steget ” även om inte ” ensteg att kretsa. ”
  • Ja, jag tror att det i grunden är 99% SSTO men termen ” stage-and-a-half ” är en ganska rättvis bedömning – en riktig enstegslösning gör inte ’ t jettison delar. Det skulle vara intressant att veta om Atlas-B skulle kunna nå en anständigt stabil bana samtidigt som de behåller dessa delar, även utan någon nyttolast.
  • Förresten är bristen på SSTO inte för att ” vi kan ’ t göra det ”, men eftersom det skulle vara opraktiskt – betydligt högre kostnad för liten nyttolast.

Svar

Ja, tekniskt sett har människor startat för att kretsa i ett enda steg – Apollo månutflyktsmoduler lanserade från Månens yta till månbana med ett enda steg.

När det gäller jordens omlopp har det inte funnits några riktiga enstegs-till-omloppsbussningar eftersom fordonet inte borde jettison alla komponenter som kan betraktas som sanna SSTO. Både Atlas-B och rymdfärjan hade dock det första steget att kretsa i någon mening (ibland kallat ”scen-och-en-halv” -konfiguration). Atlas-B är definitivt närmast SSTO eftersom det bara j ettison-boostermotorer (inte hela steg eller boost-boosters). Space Shuttle Orbiter bidrar med sina huvudmotorer till hela flygningen så du kan definitivt säga att den är en del av den första etappen och naturligtvis får den att kretsa.

Obs: Atlas-B påpekades av 2012rcampion och Mark Adler, rymdfärjan påpekades av Organic Marble.

Kommentarer

  • Tekniskt har du svarat på den ställda frågan. Men jag menade jorden … Du får rösta för ett så bra svar.
  • Jag tänkte att ’ är vad du menade men kunde inte ’ t motstå att nämna LEM. ’ t verkar som om det har förekommit riktiga SSTO-flygningar, men du frågar om vi ’ någonsin har lanserat ett fordon som bär det första kliva in i omloppsbana och förmodligen Atlas-B och STS gör båda det även om komponenterna är jettisoned också.
  • Även med att arbeta med den extremt lösa definitionen var Shuttle inte ’ t en SSTO. Huvudmotorerna användes bara tills den externa tanken var jettison, vid vilken tidpunkt orbiter fortfarande var på en extremt lång suborbital båge. De sista 100 m / s accelerationen bidrog av OMS-pods. The Shuttle bar komponenter som bidrog med dragkraft vid avlyftning hela vägen till omloppsbanan, men de blev i förväg dödvikt. Förstärkarna och den externa tanken kan kallas halvsteg, men det finns ’ verkligen inget sätt att säga samma sak om OMS-pods.
  • Men det gjorde det släpp en stor, tung komponent i första etappen. Även om den hänger fast vid de andra motorerna, gjordes de värdelösa. Separationshändelse + motorövergång = iscensättning. Atlas kom bara runt det genom att hålla hållarmotorn avfyrande, därav ’ anses vara ett halvt steg.
  • Tom nyfikenhet: Hade Atlas-B inte tappat motorerna, och hade en rent teoretisk nyttolast (t.ex. en tom näskona för att minska drag), skulle den ha kunnat nå omlopp? ’ t har varit mycket poäng till detta, men det ’ är ett intressant tankeexperiment

Svar

Det närmaste från jorden var Atlas B, som jag skulle kalla en 1,25 steg-till-bana.Det fick kretsa med en enda uppsättning extremt lätta drivmedelstankar. Den lanserades med tre motorer som matades av dessa tankar och släppte två av motorerna på väg upp. Flera kvicksilveruppdrag var på Atlas (Atlas D).

Jag skulle kalla rymdfärjan ett 1,5 steg för att kretsa, där det gick hela vägen för att kretsa i samma huvuddrivsystem och tankar, men tappade två hela booster-framdrivningssystem på väg upp, som var en betydande del av massan vid lanseringen.

Kommentarer

  • Wow, det är väldigt intressant . Beteckningssystemet är väldigt förvirrande men jag antar att du menar detta (” Omdirigeras från atlas B ”) sv.wikipedia.org/wiki/SM-65_Atlas . Ganska imponerande, särskilt eftersom det var RP-1-drivet, inte väte. Ett bra exempel på hur man får in den kraften tidigt, vilket hjälper till att undvika att slösa bort dV.
  • Har inte ’ t något luftuppskjutet anti-satellitmissiltest slagit det? Om det räknas som ” för att kretsa ” för att träffa en satellit i omlopp, (eller snarare simulera det i ett test).
  • @LocalFluff en anti-satellitmissil behöver bara nå omloppshöjd, men inte omloppshastighet, för att fånga upp en satellit.
  • Den F-15-lanserade ASAT-missilen ASM-135 var en trestegsdesign ändå, förutom att vara (tror jag) suborbital.
  • Flygplanet räknas också som ett steg.

Svar

Nej, mänskligheten har aldrig tidigare lanserats till jordens omlopp med ett enda steg.

Det är praktiskt taget omöjligt att nå den dV som krävs om du har med dig allt syre. Skylon drivs med syre med syre. I detta drivsystem väger syret åtta gånger så mycket som väte (med en kemiskt balanserad blandning), om du bär allt med dig. (Raketmotorer brukar köra lite bränslerikt och syrefattigt men ändå, det är en stor skillnad.)

Genom att andas luft för första delen uppstigningen kan man få betydande hastighet och höjd innan man byter till syre från tanken. Detta är hur Skylon teoretiskt möjliggör enstegsbana kring konceptet.

Motorkonceptet är alltså avgörande för fordonets framgång och det finns väldigt få organisationer i världen med erfarenhet av sådana motorer.

Svar

Man kan säga att Shuttle var ett enda steg att kretsa … om än med mycket stora rem-on boosters! Konceptet vi kände som Shuttle kallades ursprungligen TAOS för Thrust Augmented Orbital Shuttle. Detta genomsyrades efter att de ursprungliga helt återanvändbara begreppen visade sig vara oöverkomliga. Bara inte remmar.

Men … ett hantverk som skjuter ut från jorden och anländer i omloppsbana utan att kasta någon struktur, bara konsumerar drivmedel …. nej. Det har aldrig gjorts.

Kommentarer

  • Shuttle tappade också huvudbränsletanken och använde en helt separat uppsättning motorer för att få den sista ~ 1% av vägen till bana. Det var säkert kapabelt att ta sig hela vägen i omlopp utan att göra något av det, men det försöktes aldrig.
  • Antalet och typen av motortyper som används är irrelevant för om det var SSTO eller inte; annars håller jag med dig.
  • Att ’ inte är den särskiljande delen. Min poäng är att ingen av ” första ” scenen användes för att göra det sista steget till en bana. Om Shuttle hade behållit den externa tanken och ändå använt OMS I ’ d ge den ett pass, men det hände aldrig.

Svar

Nej, men X-33 gjorde det nästan. Dess 120 ton startvikt innehöll cirka 95 ton bränsle …

Lockheed X-33

Kommentarer

  • Powerpoint-fartyg räknas inte.
  • 85% konstruerade motsvarar inte 85% redo!
  • @peterh, att läsa igenom Wikipedia-artikeln anger att ’ s no ” nästan ” om X-33: även om den inte hade ’ t avbrutits, ” X-33 var aldrig avsedd att flyga högre än en höjd av 100 km, och inte heller snabbare än hälften av omloppshastigheten ”. En ofullständig prototyp av ett suborbital fordon kan inte ens fjärrkvalificeras som en SSTO. Eftersom X-33-projektet dödades fanns ’ inga andra planer. Wiki är inte ’ t riktigt rättvist i det här fallet.Läs vidare här :
  • För att vara exakt skulle X-33 vara en subskalig demonstrator för suborbital teknik för att validera begreppet fullskaligt orbitalfordon, Venturestar. X-33, även om den någonsin hade byggts, var ett suborbitalt hantverk. Och jag ’ är ganska säker på att den linjära flygmotorutvecklingen inte var fullständig ( astronautix.com/engines/rs2200.htm) så att 85% fullbordar du nämner …. ja, 80% av ansträngningen ligger i de sista 20% av ett projekt.

Svar

Vi har inte startat LEO med en SSTO på grund av raketekvationen – i grund och botten, för varje uns bränsle, måste vi ha bränsle för att lyfta det bränslet plus hela raketen- jag ”Jag är inte tillräckligt bra för att beräkna den maximala massan av en planet för en SSTO, men jag är säker på att någon vars nytta med fysik och raketvetenskap kan räkna ut det

Kommentarer

  • För att beräkna att du skulle behöva begränsa dig till en given raketdesign – med det menar jag en given specifik impuls och tom massfraktion. Det är mer vettigt att vända på det och titta på bränsleeffektiviteten (specifik impuls) som skulle behövas för aktuella raketdesigner, eller den tomma massan f raktion som behövs med nuvarande bränslen. Om du till exempel antar en Delta-V på 9500 m / s och en Isp på 250 s, behöver du en tom massfraktion på cirka 2% (inklusive nyttolast). Å andra sidan, om du hade en tom massfraktion på 15% skulle du behöva ett bränsle med en Isp på 510 s.

Svar

Vad sägs om Orbital Sciences Pegasus raket? Det var ett enda steg som tog en nyttolast (visserligen liten) för att kretsa. Den tappades emellertid från en B-52 vid cirka 40 000 fot och släpptes inte från marken.

Kommentarer

  • Skulle ’ t B-52-räkningen som första steget?
  • Pegasus var en flerstegsdesign som inte ens räknade B-52. Den hade minst 3 etapper med en valfri fjärde. Inte ens fjärrkvalificerad för SSTO. en.wikipedia.org/wiki/Pegasus_%28rocket%29

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *