Χρησιμοποιώντας δομή από σύνθετο υλικό από ανθρακονήματα, ο πύραυλος «Neutron» θα γίνει το πρώτο μεγάλης κλίμακας όχημα εκτόξευσης από σύνθετο υλικό από ανθρακονήματα στον κόσμο.
Με βάση την προηγούμενη επιτυχημένη εμπειρία στην ανάπτυξη ενός μικρού οχήματος εκτόξευσης «Electron», η Rocket Lab USA, μια κορυφαία αμερικανική εταιρεία συστημάτων εκτόξευσης και διαστήματος, ανέπτυξε μια μεγάλης κλίμακας εκτόξευση που ονομάζεται «Neutron». Οι πύραυλοι, με χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου 8 τόνων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις, εκτοξεύσεις μεγάλων δορυφόρων και εξερεύνηση του βαθέος διαστήματος. Ο πύραυλος έχει επιτύχει πρωτοποριακά αποτελέσματα στον σχεδιασμό, τα υλικά και την επαναχρησιμοποίηση.
Ο πύραυλος «Neutron» είναι ένας νέος τύπος οχήματος εκτόξευσης με υψηλή αξιοπιστία, επαναχρησιμοποίηση και χαμηλό κόστος. Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς πυραύλους, ο πύραυλος «Neutron» θα αναπτυχθεί σύμφωνα με τις ανάγκες των πελατών. Εκτιμάται ότι περισσότερο από το 80% των δορυφόρων που θα εκτοξευθούν τα επόμενα δέκα χρόνια θα είναι αστερισμοί δορυφόρων, με ειδικές απαιτήσεις ανάπτυξης. Ο πύραυλος «Neutron» μπορεί να καλύψει ειδικά τέτοιες ειδικές ανάγκες. Ο πύραυλος εκτόξευσης «Neutron» έχει σημειώσει τις ακόλουθες τεχνολογικές ανακαλύψεις:
1. Το πρώτο μεγάλης κλίμακας όχημα εκτόξευσης στον κόσμο που χρησιμοποιεί σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα
Ο πύραυλος «Neutron» θα είναι το πρώτο μεγάλης κλίμακας όχημα εκτόξευσης στον κόσμο που χρησιμοποιεί σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα. Ο πύραυλος θα χρησιμοποιήσει ένα νέο και ειδικό σύνθετο υλικό από ανθρακονήματα, το οποίο είναι ελαφρύ σε βάρος, υψηλής αντοχής, μπορεί να αντέξει την τεράστια θερμότητα και την κρούση της εκτόξευσης και της επανεισόδου, έτσι ώστε το πρώτο στάδιο να μπορεί να χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα. Προκειμένου να επιτευχθεί ταχεία κατασκευή, η σύνθετη δομή από ανθρακονήματα του πυραύλου «Neutron» θα κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μια διαδικασία αυτόματης τοποθέτησης ινών (AFP), η οποία μπορεί να παράγει ένα κέλυφος πυραύλου από σύνθετα ανθρακονήματα μήκους αρκετών μέτρων σε λίγα λεπτά.
2. Η νέα δομή βάσης απλοποιεί τη διαδικασία εκτόξευσης και προσγείωσης
Η επαναχρησιμοποίηση είναι το κλειδί για συχνές και χαμηλού κόστους εκτοξεύσεις, έτσι από την αρχή του σχεδιασμού, ο πύραυλος «Neutron» είχε τη δυνατότητα προσγείωσης, ανάκτησης και εκτόξευσης ξανά. Κρίνοντας από το σχήμα του πυραύλου «Neutron», ο κωνικός σχεδιασμός και η μεγάλη, συμπαγής βάση όχι μόνο απλοποιούν την πολύπλοκη δομή του πυραύλου, αλλά και εξαλείφουν την ανάγκη για σκέλη προσγείωσης και ογκώδη υποδομή χώρου εκτόξευσης. Ο πύραυλος «Neutron» δεν βασίζεται σε πύργο εκτόξευσης και μπορεί να εκτοξεύσει δραστηριότητες μόνο στη δική του βάση. Μετά την εκτόξευση σε τροχιά και την απελευθέρωση του πυραύλου δεύτερου σταδίου και του ωφέλιμου φορτίου του, ο πυραύλος πρώτου σταδίου θα επιστρέψει στη Γη και θα κάνει μια ομαλή προσγείωση στο χώρο εκτόξευσης.
3. Η νέα ιδέα του φέρινγκ σπάει τον συμβατικό σχεδιασμό
Ο μοναδικός σχεδιασμός του πυραύλου «Neutron» αντικατοπτρίζεται επίσης στο φέρινγκ που ονομάζεται «Hungry Hippo» (Πεινασμένος Ιππότης). Το φέρινγκ «Hungry Hippo» θα γίνει μέρος του πρώτου σταδίου του πυραύλου και θα είναι πλήρως ενσωματωμένο με το πρώτο στάδιο. Το φέρινγκ «Hungry Hippo» δεν θα αποχωρίζεται από τον πύραυλο και δεν θα πέφτει στη θάλασσα όπως ένα παραδοσιακό φέρινγκ, αλλά θα ανοίγει σαν ιπποπόταμος. Το στόμιο ανοίγει για να απελευθερώσει το δεύτερο στάδιο και το ωφέλιμο φορτίο του πυραύλου και στη συνέχεια κλείνει ξανά και επιστρέφει στη Γη με τον πύραυλο πρώτου σταδίου. Ο πύραυλος που προσγειώνεται στην εξέδρα εκτόξευσης είναι ένας πύραυλος πρώτου σταδίου με φέρινγκ, ο οποίος μπορεί να ενσωματωθεί σε έναν πύραυλο δεύτερου σταδίου σε σύντομο χρονικό διάστημα και να εκτοξευθεί ξανά. Η υιοθέτηση του σχεδιασμού του φέρινγκ «Hungry Hippo» μπορεί να επιταχύνει τη συχνότητα εκτόξευσης και να εξαλείψει το υψηλό κόστος και τη χαμηλή αξιοπιστία της ανακύκλωσης των φερινγκ στη θάλασσα.
4. Το δεύτερο στάδιο του πυραύλου έχει χαρακτηριστικά υψηλής απόδοσης
Λόγω του σχεδιασμού του φέρινγκ "Hungry Hippo", το στάδιο 2 του πυραύλου θα είναι πλήρως κλεισμένο στο στάδιο και το φέρινγκ του πυραύλου κατά την εκτόξευσή του. Επομένως, το δεύτερο στάδιο του πυραύλου "Neutron" θα είναι το ελαφρύτερο δεύτερο στάδιο στην ιστορία. Γενικά, το δεύτερο στάδιο του πυραύλου είναι μέρος της εξωτερικής δομής του οχήματος εκτόξευσης, το οποίο θα εκτεθεί στο σκληρό περιβάλλον της κατώτερης ατμόσφαιρας κατά την εκτόξευση. Με την εγκατάσταση του σταδίου του πυραύλου και του φέρινγκ "Hungry Hippo", το δεύτερο στάδιο του πυραύλου "Neutron" δεν απαιτείται να αντέχει την πίεση του περιβάλλοντος εκτόξευσης και μπορεί να μειώσει σημαντικά το βάρος, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλότερη διαστημική απόδοση. Προς το παρόν, το δεύτερο στάδιο του πυραύλου εξακολουθεί να έχει σχεδιαστεί για μία μόνο χρήση.
5. Πυραυλοκινητήρες κατασκευασμένοι για αξιοπιστία και επαναλαμβανόμενη χρήση
Ο πύραυλος «Neutron» θα τροφοδοτείται από έναν νέο πυραυλοκινητήρα Archimedes. Ο Archimedes σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από την Rocket Lab. Πρόκειται για έναν επαναχρησιμοποιήσιμο κινητήρα κύκλου γεννήτριας υγρού οξυγόνου/μεθανίου που μπορεί να παρέχει 1 μεγανιούτον ώσης και 320 δευτερόλεπτα αρχικής ειδικής ώθησης (ISP). Ο πύραυλος «Neutron» χρησιμοποιεί 7 κινητήρες Archimedes στο πρώτο στάδιο και 1 έκδοση κενού των κινητήρων Archimedes στο δεύτερο στάδιο. Ο πύραυλος «Neutron» χρησιμοποιεί ελαφριά σύνθετα δομικά μέρη από ανθρακονήματα και δεν υπάρχει λόγος να απαιτείται ο κινητήρας Archimedes να έχει πολύ υψηλή απόδοση και πολυπλοκότητα. Αναπτύσσοντας έναν σχετικά απλό κινητήρα με μέτρια απόδοση, το χρονοδιάγραμμα ανάπτυξης και δοκιμών μπορεί να μειωθεί σημαντικά.
Ώρα δημοσίευσης: 31 Δεκεμβρίου 2021
