Od sredine prošlog stoljeća, koncept zračno -svemirskog sistema s lansiranjem u zrak razrađen je u različitim zemljama. Omogućava izlaz tereta u orbitu pomoću lansirnog vozila lansiranog iz aviona ili drugog aviona. Ova metoda lansiranja nameće ograničenja na nosivost, ali je ekonomična i jednostavna za pripremu. U različito vrijeme bilo je predloženo mnogo projekata lansiranja u zrak, a neki su čak i potpuno funkcionirali.
Vazdušni "Pegasus"
Najuspešniji projekat vazdušno-kosmičkog sistema (AKS) do sada je pokrenut krajem osamdesetih. Američka korporacija Orbital Sciense (sada dio Northrop Grumman -a), uz učešće Scaled Composites -a, razvila je sistem Pegasus zasnovan na istoimenoj raketi -nosaču.
Trostupanjska raketa Pegasus ima dužinu od 16,9 m i lansirnu težinu 18,5 tona. Prva faza, koja je odgovorna za atmosferski let, opremljena je delta krilom. Za smještaj korisnog tereta postoji odjeljak duljine 2, 1 m i promjera 1, 18 m. Težina tereta je 443 kg.
1994. godine predstavljena je raketa Pegasus XL dužine 17,6 m i mase 23,13 tona. Zbog povećanja veličine i težine, predstavljeni su novi motori. XL proizvod odlikuje se povećanom energijom i letnim karakteristikama, što mu omogućuje da dosegne veće orbite ili podnese veće opterećenje.
Modifikovani bombarder B-52H prvobitno je korišćen kao nosač rakete Pegasus. Zatim je linijski brod Lockheed L-1011 pregrađen u nosač. Avion sa vlastitim imenom Stargazer dobio je vanjsko ovjes za jednu raketu i raznu opremu za kontrolu lansiranja.
AKC Pegasus se lansira s nekoliko lokacija u Sjedinjenim Državama i šire. Tehnika lansiranja je prilično jednostavna. Avion -nosač ulazi u navedeno područje i zauzima visinu od 12 hiljada metara, nakon čega se raketa baca. Pegasusov proizvod planira nekoliko sekundi, a zatim pokreće motor prve faze. Ukupno vrijeme rada tri motora je 220 sekundi. To je dovoljno da se teret dovede u niske Zemljine orbite.
Prvo lansiranje rakete Pegasus sa B-52H dogodilo se u aprilu 1990. Godine 1994. pušten je u rad novi avion-nosač. Od početka devedesetih godišnje se izvodilo nekoliko lansiranja s ciljem stavljanja u orbitu određenih kompaktnih i lakih vozila. Do jeseni 2019. AKS Pegas je izveo 44 leta, od kojih je samo 5 završilo nesrećom ili djelomičnim uspjehom. Cijena lansiranja kreće se od 40 do 56 miliona dolara, ovisno o vrsti rakete i drugim faktorima.
Najnoviji LauncherOne
Od kraja 2000 -ih, američka kompanija Virgin Galactic radi na projektu AKC LauncherOne. Dugo su se provodili razvojni radovi i potraga za potencijalnim kupcima. U drugoj polovini desetog, kompanija za razvoj je imala problema, zbog čega je plan projekta morao biti revidiran.
Sistem LauncherOne izgrađen je oko istoimene rakete. Ovo je dvostupanjski proizvod s duljinom većom od 21 m i težinom od cca. 30 tona Raketu pokreću motori N3 i N4 koji koriste kerozin i tekući kisik. Ukupno vrijeme rada motora je 540 sekundi. LauncherOne raketa može podići 500 kg tereta u orbitu na nadmorskoj visini od 230 km. Razvija se trostupanjska modifikacija rakete s poboljšanim karakteristikama.
U početku je lansirno vozilo trebalo biti lansirano pomoću posebnog aviona White Knight Two, ali je 2015. napušteno. Novi prijevoznik bio je redizajnirani putnički avion Boeing 747-400 sa svojim imenom Cosmic Girl. Stup LauncherOne instaliran je ispod lijeve strane središnjeg dijela.
Razvojna kompanija tvrdi da se AKS LauncherOne može koristiti na bilo kojem prikladnom aerodromu. Mjesto lansiranja rakete bira se u skladu sa potrebnim parametrima orbite. U pogledu principa lansiranja i leta, razvoj Virgin Galactic -a se ne razlikuje od drugih sistema za lansiranje vazduha. Cijena takve operacije je 12 miliona dolara.
Prvo lansiranje LauncherOnea dogodilo se 25. maja 2020. Nakon odvajanja od nosača, raketa je pokrenula motor i započela let. Ubrzo nakon toga, linija oksidansa prve faze se srušila, zbog čega se motor N3 zaustavio. Raketa je pala u okean.
Virgin Orbit je svoje prvo uspješno lansiranje 17. januara 2017. Modifikovana raketa poletela je iznad Tihog okeana i poslala 10 satelita CubeSat u nisku orbitu. Postoje ugovori za još tri lansiranja. Ranije je postojala narudžba komunikacijske kompanije OneWeb, ali ova lansiranja se odgađaju na neodređeno vrijeme ili se mogu otkazati.
Potencijalni konkurenti
Novi projekti AKS-a pokrenuti zrakom sada se stvaraju u nekoliko zemalja. U isto vrijeme, najveći broj projekata predlaže se u Sjedinjenim Državama, gdje proaktivni programeri mogu dobiti ozbiljnu podršku NASA -e. U drugim zemljama situacija izgleda drugačije - i do sada nije dovela do zapaženog uspjeha.
Od kraja 2000 -ih, Francuska, koju predstavljaju Dassault i Astrium, razvija AKS Aldebaran. U početku je razmatrano nekoliko koncepata projektila s različitim metodama lansiranja, a samo je MLA (Micro Launcher Airborne) dobila daljnji razvoj - kompaktna raketa s teretom od desetine kilograma, pogodna za upotrebu s lovcem Rafale.
Dizajn Aldebaran MLA traje već nekoliko godina, ali testiranje još nije počelo. Štaviše, i vrijeme testiranja i sama budućnost projekta ostaju upitni.
Zanimljiv koncept AKC -a predložila je američka kompanija Generation Orbit. Njegov projekat GOLauncher-1 / X-60A predviđa izgradnju jednostupanjske rakete na tekuće gorivo pogodne za ovjes pod avionom Learjet 35. Mora razvijati hipersoničnu brzinu i obavljati podorbitalne letove. U budućnosti je moguće dobiti orbitalne sposobnosti. X-60A se smatra platformom za razne istraživačke projekte.
Početkom prošle decenije, Generation Orbit je dobio podršku Pentagona. 2014. godine prototip rakete X-60A izveo je prvi izvozni let pod standardnim nosačem. Od tada nema izvještaja o probnim letovima. Vjerojatno se vojno odjeljenje i izvođač radova nastavljaju razvijati, ali zasad iz ovih ili onih razloga ne mogu započeti punopravna letačka ispitivanja.
U našoj zemlji razvijeno je nekoliko AKC projekata različitih vrsta; njihovi su materijali više puta izlagani na raznim izložbama. Na primjer, projekt MAKS predložio je upotrebu aviona An-225 i svemirskog aviona s vanjskim spremnikom goriva. Takođe, projekat Air Launch razvijen je na bazi aviona An-124. Trebao je nositi kontejner sa raketom Polet. Oba projekta nisu mogla biti dovršena iz više razloga.
Mogućnosti smjera
Kao što vidite, u posljednjih nekoliko desetljeća koncept lansiranja zraka za let u orbitu privukao je pažnju, što dovodi do redovnog pojavljivanja novih projekata. U isto vrijeme, svi događaji ove vrste ne dostižu barem testove, a da ne spominjemo punopravne operacije. Do danas je samo AKS Pegasus uspio izvesti redovne letove, a uskoro bi LauncherOne mogao pokazati takav uspjeh.
Takav neuspjeh zračnog lansiranja povezan je s nekoliko objektivnih ograničenja. Nosivost takvog AKS -a do sada ne prelazi nekoliko stotina kilograma i proporcionalno je s lansirnom težinom rakete, koja se pak određuje u skladu s karakteristikama aviona -nosača. Ušteda goriva uslijed lansiranja zraka općenito ne rješava ovaj problem.
Međutim, sistemi sa vazdušnim pokretanjem imaju svoje prednosti. Pokazali su se kao prikladno sredstvo za ubrizgavanje malih opterećenja u niske orbite. Manji kapacitet podizanja omogućuje brže prikupljanje cijelog tereta i kraće vrijeme čekanja za kupce. U isto vrijeme postaje moguće podijeliti relativno niske troškove lansiranja na veći broj kupaca. Međutim, programeri i proizvođači minijaturne svemirske tehnologije još nisu pokazali potrebno zanimanje za postojeći AKS.
Strano iskustvo pokazuje da vazdušno -kosmički sistemi sa lansiranjem u vazduh imaju određene prednosti u odnosu na drugu raketnu i svemirsku tehnologiju i mogu efikasnije rješavati pojedinačne probleme. Može se pretpostaviti da u budućnosti ova klasa tehnologije neće nestati, pa čak se ni razvijati. Kao rezultat toga, konačno će se formirati nova niša na tržištu lansiranja svemira, koja će biti od interesa proizvođačima raketa i potencijalnim kupcima.
