El lanzamiento aéreo a la órbita es el método de lanzamiento de cohetes a la altura desde un avión convencional de despegue horizontal, para llevar satélites a la órbita terrestre baja . Es un desarrollo posterior de los lanzamientos aéreos de aviones experimentales que comenzaron a fines de la década de 1940. Este método, cuando se emplea para la inserción de carga útil orbital, presenta ventajas significativas sobre los lanzamientos de cohetes verticales convencionales , particularmente debido a la masa, el empuje y el costo reducidos del cohete.
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/5/5c/Lockheed_TriStar_launches_Pegasus_with_Space_Technology_5.jpg/440px-Lockheed_TriStar_launches_Pegasus_with_Space_Technology_5.jpg)
También se está desarrollando el lanzamiento aéreo para vuelos espaciales suborbitales . En 2004, el Premio Ansari X $ 10 millones bolso fue ganado por un equipo dirigido por Burt Rutan 's Scaled Composites , el lanzamiento de la SpaceShipOne del propósito construido White Knight aeronave de transporte.
Ventajas
La principal ventaja de un cohete lanzado por un avión de alto vuelo es que no necesita volar a través de la atmósfera baja y densa, cuya resistencia requiere una cantidad considerable [1] de trabajo adicional y, por lo tanto, una masa de propulsor . Las densidades más altas a altitudes más bajas dan como resultado fuerzas de arrastre más grandes que actúan sobre el vehículo. Además, el empuje se pierde debido a la sobreexpansión del escape a alta presión ambiental y la subexpansión a baja presión ambiental; una geometría de boquilla fija no puede proporcionar una expansión de escape óptima en todo el rango de presión ambiental y representa una solución de compromiso. Los cohetes lanzados desde gran altitud se pueden optimizar para una presión ambiental más baja, logrando así un mayor empuje en todo el régimen operativo.
Propelente se conserva debido a que el portador de gran consumo de aire de aviones levanta el cohete a la altitud mucho más eficiente. Los motores de avión no requieren el almacenamiento a bordo de un oxidante y pueden usar el aire circundante para producir empuje, por ejemplo, con un turboventilador . Esto permite que el sistema de lanzamiento conserve una cantidad significativa de masa que de otro modo se reservaría para combustible, reduciendo el tamaño total. Una fracción mayor de la masa del cohete puede incluir carga útil, lo que reduce los costos de lanzamiento de la carga útil. También es posible hacer uso de combustibles de mayor impulso excluidos de los lanzamientos a superficie debido a su toxicidad, como los que contienen berilio o flúor.
El lanzamiento aéreo a la órbita ofrece el potencial para operaciones similares a las de un avión, como el lanzamiento a pedido, y también está menos sujeto a las condiciones climáticas que limitan el lanzamiento . Esto permite que la aeronave vuele en condiciones climáticas, así como volar a mejores puntos de lanzamiento y lanzar una carga útil en cualquier inclinación orbital en cualquier momento. Los costos de seguro también se reducen, porque los lanzamientos ocurren lejos de tierra y no hay necesidad de una plataforma de lanzamiento o fortín. [ cita requerida ]
El lanzamiento aéreo a la órbita también funciona bien como parte de un sistema de lanzamiento combinado, como un vehículo de lanzamiento aéreo reutilizable de una sola etapa a skyhook impulsado por un cohete o un motor de cohete / estatorreactor / scramjet.
Un beneficio adicional del lanzamiento aéreo a la órbita es un delta V reducido necesario para alcanzar la órbita. Esto da como resultado una mayor proporción de carga útil a combustible que reduce el costo por unidad de masa a la órbita. Para aprovechar aún más la ventaja del Delta V, se ha propuesto el lanzamiento aéreo supersónico a la órbita. [2]
Desventajas
Según la Semana de la Aviación y la Tecnología Espacial , el lanzamiento aéreo a la órbita está limitado por el tamaño de la aeronave. Además, los aviones pueden generar grandes fuerzas laterales que podrían dañar las cargas útiles. [3]
El CEO de SpaceX , Elon Musk, argumentó en una sesión de preguntas y respuestas que el aumento en el rendimiento no justifica la complejidad y las limitaciones adicionales (párrafos agregados):
"... parece que ... estás alto allí y seguramente eso es bueno y vas a ... 0.7 o 0.8 Mach y tienes algo de velocidad y altitud, puedes usar una relación de expansión más alta en la boquilla , ¿todo eso no se suma a una mejora significativa en la carga útil a la órbita? La respuesta es no, desafortunadamente no. Es una mejora bastante pequeña. Es tal vez una mejora del 5% en la carga útil a la órbita ... y entonces tienes que lidiar con este gigantesco avión. Que es como tener un escenario . Desde el punto de vista de SpaceX , ¿tendría más sentido tener un avión gigantesco o aumentar el tamaño de la primera etapa en un cinco por ciento? , Tomaré la opción dos. Y luego, una vez que superas cierta escala, no puedes hacer que el avión sea lo suficientemente grande. Cuando sueltas ... el cohete, tienes el pequeño problema de que no vas en la dirección correcta. Si miras lo que Orbital Sciences hizo con Pegasus , tienen un ala delta para hacer la maniobra de giro, pero luego tienes esta gran ala que ha agregado un montón de masa y ha podido convertir en su mayor parte, pero no completamente, su velocidad horizontal en velocidad vertical, o principalmente velocidad vertical, y la red realmente no es muy buena ". [4]
Sistemas de lanzamiento aéreo
Operacional:
- Northrop Grumman Innovation Systems (originalmente Orbital Sciences , luego Orbital ATK , desde 2018 Northrop) Pegasus
- Lanzador de órbita virgen
Retirado:
- Piloto NOTS-EV-1
En desarrollo:
- Stratolaunch (activos a la venta a partir de junio de 2019, artículo de CNBC en archive.org )
- CubeCab [5]
- ARCASPACIO [6]
- Servicios de lanzamiento de Generation Orbit [7] - contratados para NASA NEXT [8]
- Centro de investigación de vuelo Armstrong de la NASA Sistema de lanzamiento aéreo de planeador remolcado
- CDTI , CNES , DLR Aldebarán (cohete)
- Antonov , Corporación de la Industria Aeroespacial de China Antonov An-225 Mriya [9]
Propuesto:
- Vulcan Aerospace Avión espacial con cohete de transporte de tripulación Dream Chaser a escala 75 por ciento de Orbital Sciences [10]
- OREL (propuesto por Ucrania )
- Sura (propuesto por Ucrania )
Proyectos abandonados:
- DARPA ALASA
- AirLaunch LLC
- HACE
- Ishim [11]
- Svityaz [11]
- Orbital Sciences Pegasus II - diseño / construcción contratado para Stratolaunch Systems [12]
- Sistemas espaciales suizos SOAR
- XCOR Aeroespacial Lynx Mark III
- Falcon 9 Air desarrollado 2011-2012, en asociación entre los sistemas SpaceX y Stratolaunch
Ver también
- Piloto NOTS-EV-1
- NOTS-EV-2 Caleb
- Puerto espacial flotante
- Rockoon
- Lanzamiento de tipos de vehículos por plataforma de lanzamiento
Referencias
- ^ "Mecánica de vuelo de vehículos de lanzamiento reutilizables suborbitales tripulados con recomendaciones para lanzamiento y recuperación" .
- ^ "Diseño conceptual de un sistema de lanzamiento aéreo supersónico" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 10 de febrero de 2015 . Consultado el 3 de diciembre de 2014 .
- ^ Norris, Guy (15 de febrero de 2015). "Espacio de diseño". Semana de la aviación y tecnología espacial (volumen 177, número 2).
- ^ "Transcripción - Conferencia de Elon Musk en la Royal Aeronautical Society" . Mierda, dice Elon . Archivado desde el original el 11 de marzo de 2016 . Consultado el 11 de marzo de 2016 .
- ^ "Tecnologías" . Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 1 de diciembre de 2015 .
- ^ ARCA Space, Haas Orbital Rocket Launcher Archivado el22 de julio de 2012en lahoja de datos de Wayback Machine , 2 de diciembre de 2008 (consultado el 22 de septiembre de 2014)
- ^ Leone, Dan (26 de noviembre de 2013). "El servicio de lanzamiento de Startup Generation Orbit apuesta a lo grande por el 'espacio pequeño ' " .
- ^ Diller, George (30 de septiembre de 2013). "La NASA otorga el primer contrato de servicios de lanzamiento de la clase CubeSat" . Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2013.
- ^ Borys, Christian (7 de mayo de 2017). "El avión más grande del mundo puede tener una nueva misión" . BBC. Archivado desde el original el 20 de octubre de 2017 . Consultado el 20 de octubre de 2017 .
- ^ Gebhardt, Chris (26 de noviembre de 2014). "SNC, Stratolaunch amplían los vuelos propuestos para Dream Chaser" . NASASpaceFlight.com . Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2014 . Consultado el 27 de noviembre de 2014 .
- ^ Un b Rusia, Kazajstán para desarrollar sistema de espacio único Archivado 09/02/2013 en la Wayback Machine : "Expertos ucranianos se trasladaron a desarrollar el sistema Svitiaz basado en el An-225 Mriya (Sueño) cosaca avión de transporte Jumbo y el Zenit-2 cohete "," El complejo Ishim incluirá dos aviones MiG-31 I, un vehículo de lanzamiento de tres etapas en un almacén aerodinámico entre las góndolas del motor, así como un avión de vigilancia Ilyushin Il-76MD Midas ".
- ^ Bergin, Chris (25 de mayo de 2013). "Stratolaunch y Orbital - La altura del lanzamiento aéreo" . NASASpaceFlight.com . Archivado desde el original el 8 de junio de 2013 . Consultado el 24 de mayo de 2013 .
enlaces externos
Medios relacionados con el lanzamiento aéreo a órbita en Wikimedia Commons
- Un estudio de métodos de lanzamiento aéreo para RLV (AIAA 2001-4619)
- Lanzamiento de bajo costo de cargas útiles a la órbita terrestre baja
- Jet espacial Illini