Single-stage-to-orbit/ru

Aeris 4A готов к взлету в версии 0.22

Одноступенчатая аэрокосмическая система взлетает с ВПП в версии 0.16

Одноступенчатая аэрокосмическая система (англ. "single-stage-to-orbit" (также называемая SSTO) - это любой аппарат, который способен достичь орбиты не используя множество ступеней или отделяемых частей. Обычная одноступенчатая аэрокосмическая система взлетает с ВПП или Стартового стола и достигает орбиты только с тем топливом, которое содержится в топливных баках аппарата. Одноступенчатые аэрокосмические системы не требуют исключительно схода с орбиты и входа в атмосферу для посадки, поскольку они могут заправляться на орбите. Сборка одноступенчатой аэрокосмической системы, в основном, требует устойчивой конструкции космического корабля такой же, как и конструкция самолета, для создания аппарата, который может работать как внутри, так и за пределами атмосферы не меняя своего аэродинамического профиля и размера.

История

• It wasn't until C7 released his spaceplane pack in version 0.12 that spaceplanes were truly introduced into Kerbal Space Program.
• Space planes were officially included in Kerbal Space Program following version 0.15 with the addition of the Space Plane Hangar.

Конструкция Одноступенчатой Аэрокосмической Системы

Одноступенчатые Аэрокосмические Системы могут быть сконструированы с использованием различных двигателей подобно своим родственникам многоступенчатым ракетам, однако, следует рассмотреть множество проблем, когда дело доходит до построения орбитального самолета.

There are 2 common types of SSTOs that are being created. There is the single stage to orbit spaceplane which takes off horizontally from a runway and lands horizontally. There is also a single stage rocket that takes off vertically and lands vertically.

When it comes to choosing engines for SSTOs there are two primary things that need to be addressed, power to weight ratio and efficiency.

Solid fuel rocket-powered SSTOs are less than ideal since the thrust can not be controlled or vectored in any meaningful way and is unable to use fuel located on other parts of the spacecraft.

Air breathing engines, although useless in space, are quite popular launch engines for SSTOs due to their extreme fuel efficiency which allows the SSTO to conserve precious rocket fuel until an altitude where air breathing engines are no longer effective.

Liquid fuel rockets are ideal for SSTOs due to the ability to control thrust levels as well as the ability to thrust vector. Many SSTOs use aerospike engines due to their excellent power to weight ratio and efficiency. The inability to attach separate stages onto aerospike engines has no effect on SSTO design.

Whether rocket-powered or air-breathing, a reusable vehicle must be rugged enough to survive multiple round trips into space without adding excessive weight or maintenance. In addition a reusable vehicle must be able to reenter without damage, and land safely.

Пример в шаблонах, который является работающим экземпляром одноступенчатой аэрокосмической системы, орбитальным самолетом - это "Aeris 4A".

Проблемы внешней конструкции

Внешняя конструкция орбитального самолета намного важней и сложней конструкции ракеты. Принимая во внимание, что при разработке ракет необходимо обратить внимание только на устойчивость конструкции, центр масс и центр тяги, при разработке орбитального самолета нужно обеспокоится также о центре подъемной силы, угле атаки и аэродинамическом сопротивлении из-за вертикальной асимметричности конструкции самолета.

Особенности и Достоинства

• Может быть более эффективным на доступной орбите, чем многоступенчатые ракеты, из-за использования воздушно-реактивных двигателей. Это вызвано тем, что они используют потребление воздуха вместо окислителя в атмосфере, уменьшая требование топлива и вес;
• Не выбрасывает за борт дорогие двигатели и другие конструкции;
• Предотвращает необходимость возврата и обновления выброшенных за борт компонентов;
• Может работать как самолет в пределах атмосферы.

Недостатки

• Одноступенчатые аэрокосмические системы из разряда космопланов не могут быть такими же тяжелыми, как и вертикальные ракеты из-за конструкционных ограничений;
• Одноступенчатые аэрокосмические системы из разряда космопланов требуют выполнения жестких требований по аэродинамике;
• Недостаточное количество топлива для доставки тяжелых грузов на орбиту;
• Обычно не может вмещать достаточно топлива для межпланетного перелета;
• Тяжелее проектировать, чем многоступенчатые ракеты.

Обратите внимания

• Single-stage-to-orbit on Wikipedia