Einzelne Bühne, um zu umkreisen

Eine einzelne Bühne um (oder SSTO) Fahrzeug zu umkreisen, erreicht Bahn von der Oberfläche eines Körpers, ohne Hardware fallen zu lassen, nur Treibgase und Flüssigkeiten ausgebend. Der Begriff gewöhnlich, aber nicht exklusiv, bezieht sich auf Mehrwegfahrzeuge.

Nicht sind Erdgestartete SSTO Boosterraketen jemals gebaut worden. Aktuelle Augenhöhlenstarts werden entweder durch teilweise völlig verbrauchbare oder Mehrstufenraketen, oder durch Raumfähre durchgeführt, die Mehrstufen- und teilweise wiederverwendbar ist. Mehrere Forschungsraumfahrzeuge sind entworfen und teilweise oder völlig, einschließlich Skylon, des Gleichstromes-X, des X-33 und des Roton SSTO gebaut worden. Jedoch, trotz der Vertretung etwas Versprechung, ist keiner von ihnen in der Nähe vom Erzielen der Bahn noch wegen Probleme mit der Entdeckung des effizientesten Antrieb-Systems gekommen.

Einzelne Bühne, um zu umkreisen, ist vom Mond sowohl durch Apollos Mondmodul des Programms als auch durch mehrere robotic Raumfahrzeuge des sowjetischen Luna Programmes erreicht worden; der niedrigere Mondernst und die Abwesenheit jeder bedeutenden Atmosphäre machen das viel leichter als von der Erde.

Geschichte

  • Frühe Rakete-Pioniere haben geglaubt, dass einzelne Bühne, um zu umkreisen, unmöglicher war
  • In den Leuten der 1960er Jahre wie Philip Bono hat begonnen, diesen zu untersuchen
  • Von 1965 hat Robert Salked verschiedene einzelne Bühne untersucht, um spaceplane Konzepte zu umkreisen
  • 1985 war das NASP-Projekt beabsichtigt, um ein Scramjet-Fahrzeug zu schaffen, um Bahn zu erreichen, aber das hat gefehlt
  • Der HOTOL, der versucht ist, um vorabgekühlte Düsenantrieb-Technologie, aber obwohl zu verwenden, nicht völlig erfolglos, hat gescheitert, bedeutende Vorteile gegenüber der Rakete-Technologie zu zeigen
  • 1992 wurde das Konzept von Skylon spaceplane geschaffen

Annäherungen an SSTO

Es hat verschiedene Annäherungen an SSTO einschließlich reiner Raketen gegeben, die gestartet werden und vertikal, Luftatmen Scramjet-angetriebene Fahrzeuge landen, die gestartet werden und horizontal, Atomfahrzeuge und sogar Düsenantrieb-angetriebene Fahrzeuge landen, die in die Bahn und Rückkehr fliegen können, die wie ein Verkehrsflugzeug, völlig intakt landet.

Für mit Raketenantrieb SSTO erreicht die Hauptherausforderung ein genug hohes Massenverhältnis, um genügend Treibgas zu tragen, um Bahn plus ein bedeutungsvolles Nutzlast-Gewicht zu erreichen. Eine Möglichkeit ist, der Rakete eine anfängliche Geschwindigkeit mit einer Raumpistole, wie geplant, im Projekt von Quicklaunch zu geben.

Für luftatmenden SSTO ist die Hauptherausforderung Systemkompliziertheit und vereinigte Forschungs- und Entwicklungskosten, materielle Wissenschaft, und Bautechniken, die notwendig sind, um zu überleben, haben Hochleistungsflug innerhalb der Atmosphäre gestützt, und ein genug hohes Massenverhältnis zu erreichen, um genügend Treibgas zu tragen, um Bahn plus ein bedeutungsvolles Nutzlast-Gewicht zu erreichen. Luftatmende Designs fliegen normalerweise mit Überschall- oder Hyperschallgeschwindigkeiten, und schließen gewöhnlich ein Raketentriebwerk für die Endbrandwunde für die Bahn ein.

Entweder mit Raketenantrieb oder luftatmend muss ein Mehrwegfahrzeug rau genug sein, um vielfache Hin- und Rückfahrten in den Raum zu überleben, ohne übermäßiges Gewicht oder Wartung hinzuzufügen. Außerdem muss ein Mehrwegfahrzeug im Stande sein, ohne Schaden wiederhereinzugehen, und sicher zu landen.

Eigenschaften von SSTO

Die Absichten von völlig wiederverwendbaren SSTO Fahrzeugen schließen niedrigere Betriebskosten, verbesserte Sicherheit und bessere Zuverlässigkeit ein als aktuelle Boosterraketen. Die äußerste Absicht für ein SSTO Fahrzeug würde verkehrsflugzeugähnliche Operationen sein.

Jedoch könnte sich es lohnen, sogar ein einstufiges Nichtmehrwegfahrzeug zu bauen, da es eine viel niedrigere Teil-Zählung haben würde, und deshalb preiswerter sein kann, zu entwerfen und zu bauen.

Weil sich reine Rakete nähert, zeigt die Rakete-Gleichung von Tsiolkovsky, dass totes Gewicht verhindern wird, Bahn zu erreichen, wenn das Verhältnis von Treibgas zur Strukturmasse (genannt Massenverhältnis) — zwischen ungefähr 10 und 25 nicht sehr hoch ist (d. h. 24 Teil-Treibgas-Gewicht zu 1 Teil Strukturgewicht; abhängig von der vorantreibenden Wahl).

Es ist äußerst schwierig, eine Struktur zu entwerfen, die stark, sicher, sehr leicht, und wirtschaftlich ist, um zu bauen. Entwerfer vergleichen häufig die Aufgabe mit dem Entwerfen und Gebäude einer Ei-Schale. Das Problem ist ursprünglich unüberwindlich geschienen, und hat alle frühen Entwerfer zu Mehrstufenraketen gesteuert.

Mehrstufenraketen sind im Stande, Augenhöhlengeschwindigkeit zu erreichen, weil sie Strukturgewicht während der Zunahme verwerfen. So ist eine einstufige Rakete an einem Nachteil, weil sie seine komplette Fahrzeugmasse tragen muss, um zu umkreisen, der der Reihe nach Nutzlast-Kapazität reduziert. Andererseits muss ein einstufiges Fahrzeug keine zweite Bühne tragen, so ist das Fahrzeug leichter, Leichtgewichtler zu machen.

Wechselweise, da verbrauchbare Mehrstufenraketen Verschrottung kostspieliger Struktur und Motoren zur Folge haben, wenn die Stufen wiederverwendet werden konnten, konnte das viel preiswertere Operation erlauben, da die Teil-Kosten über viele Flüge amortisiert würden.

Ein Problem mit Mehrstufenmehrwegraketen ist die Schwierigkeit, sogar die erste Stufe und die Entwicklungskosten solch eines großen Geräts wiederzuverwenden. Analyse zeigt die optimale inszenierende Geschwindigkeit (die Geschwindigkeit, mit der die erste Stufe fallen gelassen ist), ist — vielleicht 3.65 km/s (12,000 Fuß pro Sekunde) sehr hoch. Das bedeutet, nachdem Trennung, die große erste Stufe an der hohen Höhe und angeführtem downrange sehr schnell ist, der es schwierig macht, sich umzudrehen und zum Start-Punkt zurückzukommen. Die Bühne muss auch ohne Schaden von einer Geschwindigkeit so hoch wiederhereingehen wie.

Die wiederverwendbare erste Stufe, würde fast die Größe eines Saturns V sehr groß sein, um einen orbiter die Größe aktuellen Pendelbusses zu heben. Weil Entwicklungskosten von Raumfahrtfahrzeugen mit dem Gewicht historisch verbunden gewesen sind, wird es angenommen, dass solch ein Fahrzeug äußerst teuer sein würde sich zu entwickeln.

Einige Annäherungen haben sich Fallschirme vorgestellt, um eine wiederverwendbare erste Stufe freundlich zu senken. Jedoch, für die meisten Vereinigten Staaten fährt los die Schussbahn ist über den Atlantischen Ozean, und Komplex Flüssigkeitsangetriebene Stufen werden durch eine Salz-Wasserlandung leicht beschädigt.

Diese Probleme mit der Mehrstufenannäherung steuern den Designpfad zu SSTO.

Alle diese Komplikationen haben Entwerfer gesteuert, eine einzelne Mehrwegbühne als das zu betrachten:

  • Vermeidet, teure Motoren und Struktur (gegen den verbrauchbaren) zu verwerfen.
  • Vermeidet Schwierigkeit, die große erste Stufe (gegen den wiederverwendbaren Mehrstufen-) wiederzubekommen.
  • Vermeidet vergrößerte Entwicklungskosten von zwei getrennten Fahrzeugen (gegen den wiederverwendbaren Mehrstufen-).

Wenn ein SSTO Fahrzeug mit zuverlässigen Systemen und niedrigerem Wartungsdesign einer mehr automatisierten Natur verbunden wurde, konnte es betriebliche Kosten außerordentlich reduzieren. Völlig wiedergutzumachendes SSTO Handwerk kann auf kurzen Testmissionen geweht, und zusätzlich entwickelt werden, da keine Hardware in Probeflügen ausgegeben wird.

Andererseits muss ein SSTO Fahrzeug seine komplette Struktur in die Bahn heben. Um Bahn mit einer nützlichen Nutzlast zu erreichen, verlangt die Rakete, dass sorgfältige und umfassende Technik Gewicht spart. Obwohl eine SSTO Rakete theoretisch gebaut werden könnte, würden Ränder wahrscheinlich sehr dünn sein: Sogar verhältnismäßig geringe Probleme konnten bedeuten, dass das Handwerk scheitern kann, den notwendigen Massenbruchteil zu erreichen, um Bahn mit der nützlichen Nutzlast zu erreichen.

Während, wie man einmal dachte, einstufige Raketen außer der Reichweite waren, haben sich Fortschritte in Material-Technologie- und Bautechniken ihnen gezeigt, um möglich zu sein. Zum Beispiel zeigen Berechnungen, dass der Koloss II erste Stufe, gestartet selbstständig, 25 zu 1 Verhältnis des Brennstoffs zur Fahrzeughardware haben würde.

Es hat einen genug effizienten Motor, um Bahn zu erreichen, aber ohne viel Nutzlast zu tragen.

Dicht gegen Wasserstoffbrennstoffe

Wasserstoff könnte der offensichtliche Brennstoff für SSTO Fahrzeuge scheinen. Wenn verbrannt, mit Sauerstoff gibt Wasserstoff den höchsten spezifischen Impuls jedes allgemein verwendeten Brennstoffs: ungefähr 450 Sekunden, im Vergleich zu bis zu 350 Sekunden für Leuchtpetroleum.

Wasserstoff hat die folgenden Vorteile:

  • Wasserstoff hat fast um 30 % höheren spezifischen Impuls (ungefähr 450 Sekunden gegen 350 Sekunden) als dichteste Brennstoffe.
  • Wasserstoff ist ein ausgezeichnetes Kühlmittel.
  • Die grobe Masse von Wasserstoffstufen ist niedriger als dicht angetriebene Stufen für dieselbe Nutzlast.
  • Wasserstoff ist umweltfreundlicher

Jedoch hat Wasserstoff auch diese Nachteile:

  • Sehr niedrige Dichte (über 1/7 der Dichte von Leuchtpetroleum) — das Verlangen einer sehr großen Zisterne
  • Tief kälteerzeugend — muss bei sehr niedrigen Temperaturen versorgt werden und braucht so schwere Isolierung
  • Flüchte sehr leicht von der kleinsten Lücke
  • Breite brennbare Reihe — leicht entzündet und Brandwunden mit einer gefährlich unsichtbaren Flamme
  • Neigt dazu, Sauerstoff zu kondensieren, der Entflammbarkeitsprobleme verursachen kann
  • Hat einen großen Ausdehnungskoeffizienten für sogar kleine Hitzeleckstellen.

Diese Probleme können befasst werden, aber an Extrakosten.

Während Leuchtpetroleum-Zisternen 1 % des Gewichts ihres Inhalts sein können, müssen Wasserstoffzisternen häufig 10 % ihres Inhalts wiegen. Das ist sowohl wegen der niedrigen Dichte als auch wegen der zusätzlichen Isolierung, die erforderlich ist, boiloff zu minimieren (ein Problem, das mit Leuchtpetroleum und vielen anderen Brennstoffen nicht vorkommt). Die niedrige Dichte von Wasserstoff betrifft weiter das Design des Rests des Fahrzeugs — Pumpen und pipework müssen viel größer sein, um den Brennstoff zum Motor zu pumpen. Das Endergebnis ist das Verhältnis des Stoßes/Gewichts von wasserstoffangetriebenen Motoren ist um 30-50 % niedriger als vergleichbare Motoren mit dichteren Brennstoffen.

Diese Wirkungslosigkeit betrifft indirekt Ernst-Verluste ebenso; das Fahrzeug muss sich auf der Rakete-Macht halten, bis es Bahn erreicht. Der niedrigere Überstoß der Wasserstoffmotoren wegen tiefer bedeutet Verhältnis des Stoßes/Gewichts, dass das Fahrzeug mehr steil steigen muss, und so handelt weniger Stoß horizontal. Weniger horizontaler Stoß läuft auf Einnahme hinaus, die länger ist, um Bahn zu erreichen, und Ernst-Verluste werden durch mindestens 300 Meter pro Sekunde vergrößert. Während es groß nicht scheint, ist das Massenverhältnis zur Kurve des Deltas-v sehr steil, um Bahn in einer einzelnen Bühne zu erreichen, und das macht einen 10-%-Unterschied zum Massenverhältnis oben auf dem Fassungsvermögen des Tanks und den Pumpe-Ersparnissen.

Die gesamte Wirkung besteht darin, dass es überraschend wenig Unterschied in der gesamten Leistung zwischen SSTOs gibt, die Wasserstoff und diejenigen verwenden, die dichtere Brennstoffe verwenden, außer dass Wasserstofffahrzeuge eher teurer sein können, um zu entwickeln und zu kaufen. Sorgfältige Studien haben gezeigt, dass einige dichte Brennstoffe (zum Beispiel flüssiges Propan) die Leistung des Wasserstoffbrennstoffs, wenn verwendet, in einer SSTO Boosterrakete durch 10 % für dasselbe trockene Gewicht überschreiten.

In den 1960er Jahren hat Philip Bono einzelne Bühne, VTVL tripropellant Raketen untersucht und hat gezeigt, dass sie Nutzlast-Größe um ungefähr 30 % verbessern konnte.

Die betriebliche Erfahrung mit der DC/X experimentellen Rakete hat mehrere SSTO-Verfechter veranlasst, Wasserstoff als ein befriedigender Brennstoff nachzuprüfen. Der verstorbene Max Hunter, während er Wasserstoffbrennstoff im DC/X verwendet hat, hat häufig gesagt, dass er gedacht hat, dass der erste erfolgreiche Augenhöhlen-SSTO wahrscheinlicher durch Propan angetrieben würde.

Ein Motor für alle Höhen

Einige SSTO Fahrzeuge verwenden denselben Motor für alle Höhen, der ein Problem für traditionelle Motoren mit einer glockenförmigen Schnauze ist. Abhängig vom atmosphärischen Druck sind verschiedene Glockengestalten optimal. Motoren, die in der niedrigeren Atmosphäre funktionieren, haben kürzere Glocken als diejenigen, die entworfen sind, um im Vakuum zu arbeiten. Eine für die Höhe nicht optimierte Glocke zu haben, macht den Motor weniger effizient.

Eine mögliche Lösung würde sein, einen aerospike Motor zu verwenden, der in einer breiten Reihe des umgebenden Drucks wirksam sein kann. Tatsächlich wurde ein geradliniger aerospike Motor im X-33 Design verwendet.

Andere Lösungen schließen verwendende vielfache Motoren und andere Höhe-Anpassungsdesigns wie doppelte-mu Glocken oder ausziehbare Glockenabteilungen ein.

Und doch, an sehr hohen Höhen neigen die äußerst großen Motorglocken dazu, die Abgase unten zu fast dem Vakuumdruck auszubreiten. Infolgedessen sind diese Motorglocken wegen ihres Übergewichtes gegenwirkend. Einige SSTO Fahrzeuge verwenden einfach Motoren des sehr hohen Drucks, die hohen Verhältnissen erlauben, vom Boden-Niveau verwendet zu werden. Das gibt gute Leistung, das Bedürfnis nach komplizierteren Lösungen verneinend.

Airbreathing SSTO

Einige Designs für SSTO versuchen, airbreathing Düsenantriebe zu verwenden, die oxidiser und Reaktionsmasse von der Atmosphäre sammeln, um das Startgewicht des Fahrzeugs zu reduzieren.

Einige der Probleme mit dieser Annäherung sind:

  • Kein bekannter Luftatmen-Motor ist zum Funktionieren mit der Augenhöhlengeschwindigkeit innerhalb der Atmosphäre fähig (zum Beispiel angetriebene Scramjets von Wasserstoff scheinen, eine Spitzengeschwindigkeit ungefähr des Machs 17 zu haben). Das bedeutet, dass Raketen für die Endaugenhöhleneinfügung verwendet werden müssen.
  • Rakete hat gestoßen braucht die Augenhöhlenmasse, um so klein wie möglich zu sein, um vorantreibendes Gewicht zu minimieren.
  • Zisternen von Oxidiser, sind wenn leer, etwa 1 % ihres Inhalts sehr leicht, so ist die Verminderung des Augenhöhlengewichts durch airbreathing klein, wohingegen luftatmende Motoren ein schlechtes Verhältnis des Stoßes/Gewichts haben, das dazu neigt, die Augenhöhlenmasse zu vergrößern.
  • Sehr hohe Geschwindigkeiten bei der Atmosphäre machen sehr schwere Thermalschutzsysteme nötig, der reichende Bahn noch härter macht.
  • Während mit niedrigeren Geschwindigkeiten luftatmende Motoren, die Leistungsfähigkeit (Isp) und Stoß-Niveaus von luftatmendem Düsenantrieb-Fall beträchtlich mit der hohen Geschwindigkeit (über dem Mach 5-10 abhängig vom Motor) sehr effizient sind und beginnen, sich diesem von Raketentriebwerken oder schlechter zu nähern.
  • Heben, um Verhältnisse von Fahrzeugen mit Hyperschallgeschwindigkeiten zu schleppen, ist schwach, wohingegen da Beschleunigung ein Vektor ist, ist das wirksame Heben, um Verhältnisse von Rakete-Fahrzeugen an hohem g zu schleppen, nicht unterschiedlich.

So mit zum Beispiel Scramjet-Designs (z.B. X-43) die Massenbudgets scheinen nicht, für den Augenhöhlenstart zu schließen.

Ähnliche Probleme kommen mit einzelnen Bühne-Fahrzeugen vor, die versuchen, herkömmliche Düsenantriebe zu tragen, um zu umkreisen - das Gewicht der Düsenantriebe wird durch die Verminderung von Treibgas genug nicht ersetzt.

Andererseits EINEM Schnürsenkel ähnlich hat airbreathing Designs wie Skylon spaceplane vorabgekühlt (und ATREX), welchen Übergang zur Rakete, die mit eher niedrigeren Geschwindigkeiten (Mach 5.5) gestoßen ist, wirklich scheinen, auf Papier mindestens, einem verbesserten Augenhöhlenmassenbruchteil über reine Raketen (sogar Mehrstufenraketen) genug zu geben, um die Möglichkeit der vollen Wiederverwendbarkeit mit dem besseren Nutzlast-Bruchteil in Aussicht zu stellen.

Es ist wichtig zu bemerken, dass Massenbruchteil ein wichtiges Konzept in der Technik einer Rakete ist. Jedoch kann Massenbruchteil wenig haben, um mit den Kosten einer Rakete zu tun, weil die Kosten des Brennstoffs wenn im Vergleich zu den Kosten des Technikprogramms als Ganzes sehr klein sind. Infolgedessen kann eine preiswerte Rakete mit einem schlechten Massenbruchteil im Stande sein, mehr Nutzlast zu liefern, um mit einem gegebenen Betrag des Geldes zu umkreisen, als eine mehr komplizierte, effizientere Rakete.

Start hilft

Viele Fahrzeuge sind nur, so praktisch irgendetwas mit knapper Not Subaugenhöhlen-, was eine relativ kleine Zunahme des Deltas-v gibt, kann nützlich sein, und außerhalb der Hilfe für ein Fahrzeug ist deshalb wünschenswert.

Vorgeschlagener Start hilft schließen Sie ein:

  • Schlitten-Start (Schiene, maglev einschließlich des Zwerghuhnes, MagLifter und StarTram, usw.)
  • Flugzeuge schleppen ab
  • Flug-Brennstoff zu liefern
  • Lofstrom starten Brunnen der Schleife/Raums

Und Mittel auf der Bahn wie:

  • Hyperschallhaltestricke (einzelne Bühne, um anzubinden)
,
  • Zerren

Kernantrieb

Wegen Gewicht-Probleme wie Abschirmung sind viele Kernantrieb-Systeme unfähig, ihr eigenes Gewicht zu heben, und sind folglich unpassend, um loszufahren, um zu umkreisen. Jedoch haben einige Designs wie das Projekt von Orion und einige Kernthermaldesigns wirklich einen Stoß, um Verhältnis über 1 zu beschweren, ihnen ermöglichend, abzuheben. Klar würde eines der Hauptprobleme mit dem Kernantrieb Sicherheit, beide während eines Starts für die Passagiere, sondern auch im Falle eines Misserfolgs während des Starts sein. Kein aktuelles Programm versucht Kernantrieb von der Oberfläche der Erde.

Balken-angetriebener Antrieb

Weil sie energischer sein können als die potenzielle Energie, die chemischer Brennstoff berücksichtigt, sind ein Laser oder Mikrowelle gerast Rakete-Konzepte haben das Potenzial zu Boosterraketen in die Bahn, einzelne Bühne. In der Praxis ist dieses Gebiet relativ unentwickelte und aktuelle Technologiefälle weit knapp daran.

Vergleich mit Pendelbus

Die hohen Kosten pro Start von Raumfähre haben Interesse im Laufe der 1980er Jahre im Entwerfen eines preiswerteren Nachfolger-Fahrzeugs befeuert. Mehrere offizielle Designstudien wurden getan, aber die meisten waren grundsätzlich kleinere Versionen des vorhandenen Pendelkonzepts.

Die meisten Kostenanalyse-Studien von Raumfähre haben gezeigt, dass Belegschaft bei weitem der einzelne größte Aufwand ist. Frühe Pendeldiskussionen haben Verkehrsflugzeugtyp-Operation mit einem zweiwöchigen Wendeplatz nachgesonnen. Jedoch haben sich ältere Planer von NASA nicht mehr als 10 bis 12 Flüge pro Jahr für die komplette Pendelflotte vorgestellt. Die absoluten maximalen Flüge pro Jahr für die komplette Flotte wurden durch die Außenzisterne Produktionskapazität zu 24 pro Jahr beschränkt.

Sehr effizient (folglich kompliziert und hoch entwickelt) waren Hauptmotoren erforderlich, innerhalb des verfügbaren Fahrzeugraums zu passen. Ebenfalls war der einzige bekannte passende Leichtgewichtsthermalschutz feine, mit der Wartung intensive Kieselerde-Ziegel. Diese und anderen Designentscheidungen sind auf ein Fahrzeug hinausgelaufen, das große Wartung nach jeder Mission verlangt. Die Motoren werden entfernt und, und vor dem neuen "Block II" Hauptmotoren untersucht, die turbopumps wurden entfernt, auseinander genommen und wieder aufgebaut. Während Raumfähre Atlantis renoviert und in 53 Tagen zwischen Missionen STS-51-J und STS-61-B wieder eingeführt wurde, allgemein waren Monate erforderlich, einen orbiter für eine neue Mission zu reparieren. Vorausgesetzt, dass es 25,000 Menschen gab, die an Pendeloperationen arbeiten, war die Lohnliste allein die einzelnen größten Betriebskosten von Pendelbus.

Viele in der Raumfahrtgemeinschaft haben beschlossen, dass ein völlig geschlossenes, wiederverwendbares einstufiges Fahrzeug diese Probleme beheben konnte. Die Idee hinter solch einem Fahrzeug ist, die in einer Prozession gehenden Voraussetzungen von denjenigen von Pendelbus zu reduzieren.

Beispiele

Die frühe Atlas-Rakete ist ein verbrauchbarer SSTO durch einige Definitionen. Es ist eine "Bühne einhalb" Rakete, zwei seiner drei Motoren während des Aufstiegs fallen lassend, aber seine Kraftstofftanks und andere Strukturelemente behaltend. Jedoch nach modernen Standards sind die Motoren am Tiefdruck und so nicht besonders hohen spezifischen Impuls gelaufen und waren nicht besonders leicht; das Verwenden von Motoren, die mit einem höheren spezifischen Impuls funktionieren, hätte das Bedürfnis beseitigt, Motoren an erster Stelle fallen zu lassen.

Die erste Stufe des Kolosses II hat erforderlich lassen, dass das Massenverhältnis für die einzelne Bühne Fähigkeit mit einer kleinen Nutzlast umkreist hat. Eine Rakete-Bühne ist nicht eine ganze Boosterrakete, aber das demonstriert, dass ein verbrauchbarer SSTO wahrscheinlich mit der 1962-Technologie erreichbar war.

Der Apollo Mondmodul war ein wahres SSTO Fahrzeug, obgleich auf dem Mond. Es hat Mondbahn mit einer einzelnen Bühne erreicht.

Eine ausführliche Studie in SSTO Fahrzeuge war von der Raumabteilung von Chrysler Corporation in 1970-1971 laut des Vertrags NAS8-26341 von NASA bereit. Ihr Vorschlag (Pendelbus SERV) war ein enormes Fahrzeug mit mehr als 50,000 Kg der Nutzlast, Düsenantriebe für (die vertikale) Landung verwertend. Während die technischen Probleme geschienen sind, lösbar zu sein, hat der USAF ein geflügeltes Design verlangt (für die böse Reihe), der zu Pendelbus geführt hat, weil wir es heute wissen.

Der unbemannte Technologiedemonstrant des Gleichstromes-X, der ursprünglich von McDonnell Douglas für das Programm-Büro von Strategic Defense Initiative (SDI) entwickelt ist, war ein Versuch, ein Fahrzeug zu bauen, das zu einem SSTO Fahrzeug führen konnte. Das Ein-Dritte-Größetesthandwerk wurde bedient und von einer winzigen Mannschaft von drei Menschen aufrechterhalten, die aus einem Trailer gestützt sind, und das Handwerk wurde einmal weniger als 24 Stunden nach der Landung wieder eingeführt. Obwohl das Testprogramm nicht ohne Zwischenfälle war (einschließlich einer geringen Explosion), hat der Gleichstrom-X demonstriert, dass die Wartungsaspekte des Konzepts gesund waren. Dieses Projekt wurde annulliert, als es auf dem vierten Flug nach dem überwechselnden Management von der Strategischen Verteidigungsinitiative-Organisation bis NASA abgestürzt ist.

Die Wassermann-Boosterrakete wurde entworfen, um Schüttgütern dazu zu bringen, so preiswert zu umkreisen, wie möglich.

Aktuelle Entwicklung

Aktuelle private SSTO-Projekte schließen das japanische Kankoh-Maru-Projekt und Skylon ein.

Skylon

Die britische Regierung hat mit dem ESA 2010 vereinigt, um einen einstufigen zu fördern, um spaceplane Konzept genannt Skylon zu umkreisen. Für dieses Design wurde von Reaction Engines Limited, einer von Alan Bond gegründeten Gesellschaft den Weg gebahnt, nachdem HOTOL annulliert wurde. Skylon spaceplane ist von der britischen Regierung und der britischen Interplanetarischen Gesellschaft positiv erhalten worden. Während eines erfolgreichen Motortests im Juni 2011 wird die Gesellschaft Phase 3 der Entwicklung mit den ersten Ordnungen erwartet ungefähr 2011-2013 beginnen.

Alternative nähert sich preiswertem spaceflight

Viele Studien haben gezeigt, dass unabhängig von der ausgewählten Technologie die wirksamste Kostendämmungstechnik Wirtschaften der Skala ist. Bloß reduziert der Stapellauf einer großen Gesamtmenge die Produktionskosten pro Fahrzeug, das dem ähnlich ist, wie die Massenproduktion von Automobilen große Zunahmen in affordability verursacht hat.

Mit diesem Konzept glauben einige Raumfahrtanalytiker, dass die Weise, Start-Kosten zu senken, das genaue Gegenteil von SSTO ist. Wohingegen wiederverwendbarer SSTOs pro Start-Kosten durch das Bilden eines hochtechnologischen Mehrwegfahrzeugs abnehmen würde, das oft mit der niedrigen Wartung losfährt, sieht die "Massenproduktion" Annäherung die technischen Fortschritte als eine Quelle des Kostenproblems an erster Stelle an. Durch das einfache Gebäude und den Stapellauf großer Mengen von Raketen, und folglich den Stapellauf eines großen Volumens der Nutzlast können Kosten heruntergebracht werden. Diese Annäherung wurde gegen Ende der 70er Jahre Anfang der 80er Jahre in der Bundesrepublik Deutschland mit der demokratischen Republik der mit Sitz im Kongo OTRAG Rakete versucht und könnte erfolgreich gewesen sein, wenn das Projekt im Anschluss an den politischen Druck von Frankreich, der Sowjetunion und den anderen Parteien nicht getötet wurde.

Eine zusammenhängende Idee ist, Wirtschaften der Skala davon zu erhalten, einfache, massive Mehrstufenraketen mit preiswerten Standardteilen zu bauen. Die Fahrzeuge würden in den Ozean nach dem Gebrauch abgeladen. Diese Strategie ist als die "große stumme Boosterrakete" Annäherung bekannt.

Das ist der Annäherung etwas ähnlich, die einige vorherige Systeme mit einfachen Motorsystemen mit Brennstoffen "der niedrigen Technologie" genommen haben, wie die russischen und chinesischen Raumfährte noch tun. Die Starts dieser Nationen sind bedeutsam preiswerter als ihre Westkollegen.

Siehe auch

  • Massenbruchteil
  • Motor von Aerospike
Raumfahrzeugantrieb
  • Scramjet
  • Zwei Bühne, um zu umkreisen
  • Drei Bühne, um zu umkreisen
  • AVATAR (Raumfahrzeug)
  • Roton
  • HOTOL
  • VentureStar
  • X-30
  • X-33
  • Start-Schleife
  • Raumaufzug
  • Augenhöhlenring

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