Single-stage-to-orbit/ru
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.
Contents
История
- Орбитальные самолеты были введены в Космическую Программу Кербала только когда C7 выпустил свой пакет "spaceplane" к версии 0.12;
- Орбитальные самолеты были официально включены в Космическую Программу Кербала в последующей версии 0.15 вместе с добавлением Ангара.
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.
Существуют два основных вида одноступенчатых аэрокосмических систем, которые можно создать. Первый вид - это одноступенчатая аэрокосмическая система - орбитальный самолет, который взлетает горизонтально со взлетно-посадочной полосы и приземляется так же горизонтально. Другой - одноступенчатая ракета, которая стартует вертикально и приземляется также вертикально.
Когда дело доходит до выбора двигателей для одноступенчатых аэрокосмических систем, существуют две основных особенности, на которые стоит обратить внимание: соотношение тяги к весу и эффективность.
Твердотопливные одноступенчатые аэрокосмические системы с ракетным двигателем - хуже идеальной: начиная с того, что тягой нельзя управлять или направить каким-либо доступным способом и заканчивая неспособностью использования топлива, расположенного на других частях космического корабля.
Воздушно-реактивные двигатели, хотя и бесполезны в космосе, являются довольно популярными пусковыми двигателями для одноступенчатых аэрокосмических систем из-за своей крайней топливной эффективности, которая позволяет одноступенчатой аэрокосмической системе сохранять драгоценное ракетное топливо до высоты, на которой воздушно-реактивные двигатели больше не эффективны.
Ракеты на жидком топливе идеальны для одноступенчатых аэрокосмических систем из-за способности управлять силой тяги, а также способностью управлять вектором тяги. Множество одноступенчатых аэрокосмических систем используют двигателей "Аэрошип" из-за его превосходных соотношения тяги к весу и эффективности. Неспособность присоединения отдельных ступеней на двигатели "Аэрошип" никак не влияет на конструкцию одноступенчатой аэрокосмической системы.
И с ракетным двигателем, и с воздушно-реактивным двигателем, повторно используемый аппарат должен быть достаточно прочным, чтобы пережить многократные путешествия в космос и обратно без дополнительного чрезмерного веса или обслуживания. Кроме того, повторно используемое транспортное средство должно быть в состоянии повторно войти в слои атмосферы без повреждения и безопасно приземлиться.
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
