SpaceLiner

SpaceLiner
Descriere
Tip	planul spațial
Designer	DLR
Dimensiuni și greutăți
Tabelele de perspectivă
Lungime	65 m Orbiter 83,5 m Booster
Anvergura	33 m Orbiter 37.5 Booster
Greutate goală	147 600 kg Orbiter 165 100 kg Booster
Greutatea maximă la decolare	377 600 kg Orbiter 1 454 900 kg Booster
Pasagerii	50
Propulsie
Motor	11 rachete combustibil lichid (2 orbitari + 9 impulsuri)
Împingere	2 268 kN pe motor (în vid) [1]
Performanţă
viteza maxima	Mach 24 (25 200 km / h ) Orbiter Mach 14 (13 300 km / h) Booster
Interval de acțiune	18 000 km
Tangenta	80 000 m
datele se referă la versiunea SL7-1 cu 50 de pasageri [2]
zvonuri despre avioane experimentale pe Wikipedia

SpaceLiner este o navă spațială suborbitală experimentală echipată cu motoare cu rachete cu propulsor lichid , care a fost studiată din 2005 în Germania la Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Istoria proiectului

Odată cu retragerea definitivă a Concorde în 2003, nu mai era posibilă furnizarea unui serviciu de transport supersonic în domeniul civil. Cu toate acestea, unele analize de piață au evidențiat o nișă mică, dar importantă din punct de vedere economic, a clienților interesați de transportul de mare viteză și, prin urmare, de reducerea timpului de zbor (până la 80% pentru rutele intercontinentale mai lungi). ^{[3] [4]} DLR considera că un lansator cu cost redus pentru încărcăturile pe orbită mică ar putea profita de economiile de scară care decurg din interceptarea traficului datorat transportului de călători (pentru turism spațial sau călătorii de afaceri). Prin urmare, s-a decis, în 2005, să se înceapă un studiu preliminar pentru un lansator complet reutilizabil în două etape. ^[2]

Fast20XX

În decembrie 2009, Comisia Europeană a finanțat un program de cercetare de 36 de luni pentru a identifica tehnologiile de transport și dezvoltarea operațională ca prim pas către un sistem de transport suborbital mai complex.

Orientările aveau în vedere un sistem cu consum redus de energie pentru zborurile pe distanțe scurte (programul ALPHA) și un sistem cu consum ridicat de energie bazat pe proiectul SpaceLiner. ^[4] În această fază, soluțiile tehnologice au fost evaluate pentru a asigura fiabilitatea și siguranța zborului hipersonic cu pasagerii, tehnicile de răcire a structurii pentru transpirație, logistica și reducerea timpului necesar pentru pregătirea lansatorului între un zbor și următorul.

Tehnică

Cerința de bază de proiectare a SpaceLiner este costul redus pe lansare, pentru a crește numărul în timp ce scade costurile de operare și de construcție ale întregului sistem. Prin urmare, s-a decis să se dezvolte un lansator complet reutilizabil în două etape (numit rapel și orbitator ) și să se utilizeze tehnologia deja „matură” pentru propulsie, cum ar fi motoarele cu rachete cu combustibil lichid pe etape , mai degrabă decât motoarele „exotice”, cum ar fi scramjets încă în fază. experimental.

Booster

Prima etapă numită rapel constă în esență din rezervoare de oxigen și hidrogen menținute la temperaturi criogenice și opt motoare cu rachete. Profilul misiunii sale prevede, odată epuizat combustibilul, detașarea de pe orbitator și revenirea la locul de lansare în zbor planor. ^[2]

Orbiter

Etapa a doua găzduiește, pe lângă tancurile cu propulsor și motoarele cu rachete, și cabina pentru pasageri (sau, alternativ, un compartiment de încărcare pentru plasarea sateliților pe orbită). În caz de urgență, cabina pasagerilor se poate desprinde de orbitator și se poate întoarce autonom pe Pământ. Întregul sistem este proiectat în așa fel încât să nu supună pasagerii la accelerații verticale care depășesc 2,5 g . ^[2]

Protecții termice

Pentru a proteja părțile structurii cele mai stresate termic în timpul zborului hipersonic în atmosferă, a fost studiată utilizarea suprafețelor poroase care, traversate de un fluid în faza lichidă, se răcesc, oferind fluidului căldura latentă necesară tranziției sale la faza gazoasă. În special, apa a fost considerată ca fluidul de lucru care, în timpul simulărilor, a fost capabil să scadă (cu un debit modest) temperatura punctului de stagnare de la 2000 K la 300 K. ^[5]

Motoare

Pentru a optimiza costurile de dezvoltare și construcție, orbitele și motoarele de rapel împart majoritatea componentelor, diferindu-se între ele doar prin geometria duzei de evacuare . De fapt, cele două motoare ale orbitatorului, fiind optimizate pentru a asigura o tracțiune maximă în vid, vor avea un raport de expansiune mai mare decât cele ale rapelului, care la rândul lor vor fi fizic mai scurte. Pereții camerei de ardere și o parte a duzei sunt răcite atât la exterior prin regenerare din hidrogen lichid, cât și la interior printr-o peliculă subțire de hidrogen care este injectată pentru a proteja pereții duzei. Partea finală a duzei folosește răcire radiantă. ^[1]

Cicluri termodinamice cu combustie etapizată și flux complet (sau FFSC, în care turbinele turbopompei de oxigen și hidrogen sunt alimentate de două camere distincte de pre-combustie alimentate una în exces de oxidant și cealaltă în exces de combustibil) și un singur combustibil în exces de precombustor ( FRSC). Cu aceeași forță, ciclul de precombustie cu debit complet a fost preferabil datorită presiunilor mai mici necesare în precombustori, chiar dacă este caracterizat de o instabilitate mai mare în combustie și de agresivitatea gazelor care părăsesc precombustorul în exces de oxidant către oxigenul lichid turbina cu turbopompa. ^[1]

Notă

Bibliografie

• (EN) Tobias Schwanekamp, ​​Jochen Bütünley, Martin Sippel, Preliminary Design Multidisciplinary Studies on a Upgraded 100 Passenger Spaceliner Derivative (PDF), în cadrul celei de-a XVIII-a conferințe internaționale AIAA / 3AF Planes Space and Hypersonic Systems and Technologies, AIAA , 24 septembrie 2012. Accesat pe 20 mai 2013 .

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe SpaceLiner

linkuri externe

• ( EN ) site-ul DLR de pe SpaceLiner , pe dlr.de. Adus la 26 mai 2013 (arhivat din original la 28 mai 2013) .

Portalul de astronautică

Portalul aviației