최신 및 첨단 항공 우주 항공 발사 시스템
Stargazer 항공기에서 페가수스 로켓 발사, 2006 년 XNUMX 월 NASA의 사진
지난 세기 중반 이후로 여러 국가에서 항공 발사를 통한 항공 우주 시스템의 개념이 연구되었습니다. 그것은 비행기 또는 다른 항공기에서 발사 된 캐리어 로켓을 사용하여 궤도로의 하중 출력을 제공합니다. 이 발사 방법은 탑재 하중에 제한을 두지 만 경제적이고 준비하기 쉽습니다. 여러 번에 걸쳐 많은 항공 발사 프로젝트가 제안되었으며 일부는 완전히 작동했습니다.
에어 "페가수스"
지금까지 가장 성공적인 항공 발사 항공 우주 시스템 (AKS) 프로젝트는 XNUMX 년대 후반에 시작되었습니다. Scaled Composites의 참여로 미국 기업 Orbital Sciense (현재 Northrop Grumman의 일부)는 동일한 이름의 발사체를 기반으로하는 Pegasus 시스템을 개발했습니다.
16,9 단 페가수스 로켓은 길이 18,5m, 발사 중량 2,1 톤으로 모든 스테이지에는 고체 추진 엔진이 장착되어 있습니다. 대기 비행을 담당하는 첫 번째 단계에는 델타 날개가 장착되어 있습니다. 적재물을 수용 할 수 있도록 길이 1,18m, 직경 443m의 구획이 있으며 적재 중량은 XNUMXkg입니다.
캐리어 서스펜션에 Pegasus XL. NASA의 사진
1994 년 페가수스 XL 로켓은 길이 17,6m, 질량 23,13 톤을 선보였으며, 크기와 무게의 증가로 인해 새로운 엔진이 도입되었습니다. XL 제품은 증가 된 에너지 및 비행 특성으로 인해 더 높은 궤도에 도달하거나 더 무거운 하중을 전달할 수 있습니다.
수정 된 B-52H 폭격기는 원래 페가수스 로켓의 운반기로 사용되었습니다. 그런 다음 Lockheed L-1011 라이너가 캐리어에 재 조립되었습니다. 자체 이름 Stargazer를 가진 항공기는 하나의 로켓에 대한 외부 서스펜션과 발사 제어를위한 다양한 장비를 받았습니다.
AKS Pegasus 출시는 미국 및 그 밖의 여러 사이트에서 이루어집니다. 발사 기술은 아주 간단합니다. 항공 모함은 지정된 지역에 진입하여 12 만 220 천 미터의 고도를 차지한 후 미사일이 떨어집니다. Pegasus 제품은 몇 초 동안 계획을 세운 다음 XNUMX 단계 엔진을 시작합니다. 세 엔진의 총 작동 시간은 XNUMX 초입니다. 이것은 부하를 낮은 지구 궤도로 가져 오기에 충분합니다.
LauncherOne 로켓 수출 테스트, 2019 년 XNUMX 월 Virgin Orbit의 사진
B-52H에서 페가수스 로켓의 첫 발사는 1990 년 1994 월에 이루어졌습니다. 2019 년에 새로운 항공 모함이 운용되었습니다. 44 년대 초부터 특정 소형 및 경량 차량의 궤도에 진입하기 위해 매년 여러 차례 발사가 수행되었습니다. 5 년 가을까지 AKS Pegas는 40 편의 비행을 수행했으며 그중 56 편만이 사고 또는 부분적 성공으로 끝났습니다. 발사 비용은 로켓 유형 및 기타 요인에 따라 XNUMX 천만 달러에서 XNUMX 천 XNUMX 백만 달러에 이릅니다.
최신 LauncherOne
XNUMX 년대 말부터 미국 기업 Virgin Galactic은 AKC LauncherOne 프로젝트를 진행하고 있습니다. 오랜 시간 동안 개발 작업과 잠재 고객 검색이 수행되었습니다. XNUMX 월 하반기에는 개발사에 문제가 생겨 프로젝트 일정을 수정해야했다.
LauncherOne 시스템은 같은 이름의 로켓을 중심으로 구축되었습니다. 길이 21m 이상, 무게 약 30 단 3 단 제품입니다. 4 톤 로켓은 등유와 액체 산소를 사용하는 N540 및 N230 엔진으로 구동됩니다. 엔진의 총 작동 시간은 500 초입니다. 런처 XNUMX 개의 로켓은 XNUMXkg의화물을 고도 XNUMXkm의 궤도로 들어 올릴 수 있습니다. 개량 된 특성을 가진 로켓의 XNUMX 단계 수정이 개발되고 있습니다.
처음에 발사체는 특수한 White Knight Two 항공기를 사용하여 발사 할 계획 이었으나 2015 년에 포기되었습니다. 새로운 항공 모함은 Cosmic Girl이라는 이름으로 재 설계된 보잉 747-400 여객기였습니다. LauncherOne pylon은 중앙 섹션의 왼쪽 아래에 설치됩니다.
LauncherOne의 첫 비행 성공, 17 년 2021 월 XNUMX 일. 사진 제공 : Virgin Orbit
개발 회사는 AKS LauncherOne이 적절한 비행장에서 작동 할 수 있다고 주장합니다. 로켓의 발사 지점은 궤도의 필수 매개 변수에 따라 선택됩니다. 발사 및 비행 원칙 측면에서 Virgin Galactic의 개발은 다른 공중 발사 시스템과 다르지 않습니다. 이러한 작업의 비용은 12 만 달러입니다.
LauncherOne의 첫 번째 발사는 25 년 2020 월 3 일에 이루어졌습니다. 항공 모함에서 분리 된 후 로켓은 엔진을 시동하고 비행을 시작했습니다. 그 직후 XNUMX 단계 산화제 라인이 붕괴되어 NXNUMX 엔진이 정지했습니다. 로켓이 바다에 떨어졌습니다.
17 년 2017 월 10 일 Virgin Orbit은 처음으로 성공적으로 출시되었습니다. 수정 된 로켓은 태평양을 넘어 XNUMX 개의 CubeSat 위성을 저궤도로 보냈습니다. 세 번의 추가 출시 계약이 있습니다. 이전에는 통신 회사 인 OneWeb의 주문이 있었지만 이러한 출시는 무기한 연기되거나 취소 될 수 있습니다.
잠재적 경쟁자
새로운 AKS 항공 발사 프로젝트가 현재 여러 국가에서 생성되고 있습니다. 동시에 미국에서 가장 많은 수의 프로젝트가 제안되고 있으며, 여기에서 적극적인 개발자는 NASA의 진지한 지원을받을 수 있습니다. 다른 국가에서는 상황이 다르게 보이며 지금까지 눈에 띄는 성공을 거두지 못했습니다.
MLA 미사일을 장착 한 라팔 전투기. Dassault Aviation 그래픽
XNUMX 년대 말부터 Dassault와 Astrium이 대표하는 프랑스는 AKS Aldebaran을 개발해 왔습니다. 처음에는 발사 방법이 다른 몇 가지 미사일 개념이 고려되었으며 MLA (Micro Launcher Airborne)만이 추가 개발을 받았습니다-Rafale 전투기와 함께 사용하기에 적합한 수십 킬로그램의 소형 로켓.
Aldebaran MLA의 설계는 수년 동안 진행되었지만 아직 테스트가 시작되지 않았습니다. 더욱이, 테스트시기와 프로젝트의 미래에 대한 의문이 남아 있습니다.
흥미로운 AKC 개념은 미국 회사 Generation Orbit에서 제안했습니다. GOLauncher-1 / X-60A 프로젝트는 Learjet 35 항공기의 현가에 적합한 단일 단계 액체 추진 로켓의 건설을 제공하며 초음속 속도를 개발하고 궤도 이하 비행을 수행해야합니다. 미래에는 궤도 능력을 얻을 수 있습니다. X-60A는 다양한 연구 프로젝트를위한 플랫폼으로 간주됩니다.
X-60A 로켓 발사. 미 공군 / 세대 궤도 그래픽
지난 2014 년 초, Generation Orbit은 국방부로부터 지원을 받았습니다. 60 년에 프로토 타입 X-XNUMXA 로켓이 표준 항공 모함으로 첫 수출 비행을했습니다. 그 이후로 시험 비행에 대한보고는 없습니다. 아마도 군대와 계약자는 계속 발전하고 있지만 지금까지는 어떤 이유로 든 본격적인 비행 테스트를 시작할 수 없습니다.
우리나라에서는 다양한 종류의 여러 AKC 프로젝트가 개발되었습니다. 그들의 자료는 다양한 전시회에서 반복적으로 전시되었습니다. 예를 들어, MAKS 프로젝트는 An-225 항공기와 외부 연료 탱크가있는 우주선의 사용을 제안했습니다. Air Launch 프로젝트는 An-124 항공기를 기반으로 개발되었습니다. 그는 Polet 미사일과 함께 드롭 컨테이너를 운반해야했습니다. 두 프로젝트 모두 여러 가지 이유로 완료 할 수 없었습니다.
방향에 대한 전망
보시다시피 지난 수십 년 동안 궤도 비행을위한 공중 발사 개념이 주목을 받아 새로운 프로젝트가 정기적으로 등장했습니다. 동시에, 이러한 종류의 모든 개발이 본격적인 작동은 말할 것도없고 적어도 테스트에 도달하는 것은 아닙니다. 현재까지 AKS Pegasus만이 정기 항공편으로 가져갈 수 있었고 곧 LauncherOne이 그러한 성공을 보여줄 것입니다.
An-124를 기반으로 한 공중 발사 단지. 그래픽 GRTs. 마케 바
이러한 공중 발사 실패는 몇 가지 객관적인 제한과 관련이 있습니다. 이러한 AKS의 운반 능력은 아직 수백 킬로그램을 초과하지 않으며 로켓의 발사 중량에 정비례하며, 이는 차례로 항공 모함의 특성에 따라 결정됩니다. 공기 발사로 인한 연비는 일반적으로이 문제를 해결하지 못합니다.
그러나 에어 런칭 시스템에는 장점이 있습니다. 그들은 낮은 궤도에 작은 하중을 주입하는 편리한 수단임이 입증되었습니다. 리프팅 용량이 낮아 전체 부하를 더 빨리 수집하고 고객의 대기 시간을 줄일 수 있습니다. 동시에 상대적으로 낮은 출시 비용을 더 많은 고객으로 나눌 수있게되었습니다. 그러나 소형 우주 기술의 개발자 및 제조업체는 아직 기존 AKS에 대한 충분한 관심을 보이지 않았습니다.
외국의 경험에 따르면 공중 발사가 가능한 항공 우주 시스템은 다른 로켓 및 우주 기술에 비해 특정 이점이 있으며 개별 문제를보다 효과적으로 해결할 수 있습니다. 미래에는 이러한 기술이 사라지지 않고 발전하지 않을 것이라고 가정 할 수 있습니다. 결과적으로 우주 발사 시장에 마침내 새로운 틈새 시장이 형성 될 것이며, 이는 로켓 기술 제조업체와 잠재 고객에게 관심이 될 것입니다.
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