Home » Articles » AVIATIE

Lansator spaţial supersonic de mare capacitate

Un tun cu gaz uşor ar permite lansarea de sateliţi sau a modulelor staţiilor spaţiale la o mare altitudine. Un superstatoreactor ar mării viteza şi ar conduce obiectul în straturile superioare ale atmosferei. Odată ieşit din atmosferă, un mic motor rachetă s-ar pune în mişcare pentru a-l plasa pe o orbită stabilită. Conform spuselor lui John Hunter lansările cu tunul ar permite reducerea costului de trimitere a încărcăturii la 500 USD/kg.

Pentru lansarea şi plasarea pe orbită la 700 km de suprafaţa Pământului a unei încărcături utile de 3,3 t, John Hunter propune realizarea unui tun uriaş numit Jules Verne Launcher (JVL) cu o ţeavă de 3,5 km lungime şi cu diametrul de 1,2 m la care lansarea şi accelerarea proiectilului se va face utilizând destinderea hidrogenului comprimat cu ajutorul unei pompe la presiunea de 2.000 atm şi temperatura de 1.200 °C. Acceleraţia(deci suprasarcina) care acţionează asupra încărcăturii utile lansate cu JVL, va fi de mii de ori mai mare decât forţa de atracţie gravitaţională, îndeajuns pentru a omorî orice fiinţă şi de a deteriora componentele mai fragile.

Pentru lansarea pe orbită circumterestră a unui avion orbital (transatmosferic), cu masa la lansare de 200 t , s-a propus realizarea unui lansator supersonic spaţial de mare capacitate, în mai multe variante.

Lansator supersonic spaţial cu accelerare în trepte, se referă la realizarea unui lansator pentru avioane orbitale, cu echipaj şi sarcină utilă, având masa la decolare egală cu                m = 200 t şi viteza de 1,5 km/s (~ 5,5 Mach), care realizează o acceleraţie constantă de          cca 3g. Avionul orbital este propulsat de propulsoare speciale combinate, propulsoare care permit ridicarea în atmosferă la altitudini H > 50 km, propulsoare care în intervalul             H = 0 – 50 km funcţionează în regim de statoreactor cu ardere supersonică, de la H > 50 km funcţionează până la înălţimea stabilită, în regim de rachetă, realizându-se înscrierea pe orbită; propulsoarele speciale combinate asigură întoarcerea avionului orbital la bază.

Lansatorul supersonic spaţial cu accelerarea în trepte, pentru un avion orbital cu m = 200 t, lungimea 50 m, de formă triunghiulară cu baza de 20 m şi înălţimea maximă de 3 m, potrivit invenţiei este constituit din : tunel cu secţiunea specială cu lungimea L ~ 37 km, înclinarea α ~ 1,6 ° şi adâncimea maximă H ~ 1,05 km, tunel susţinut cu beton armat special căptuşit metalic, tunel în care se montează în trepte, un număr bine stabilit de ajutaje Coandă, care asigură accelerarea aparatului orbital de la viteza w = 0 la w = 1,5 km/s la ieşire din tunel.

Ajutajele Coandă asigură accelerarea aparatului în tunel şi evacuarea aerului astfel încât pe toată lungimea tunelului avionul orbital se mişcă într-o atmosferă rarefiată.

Ajutajele Coandă sunt alimentate cu aer comprimat de joasă presiune, aer produs de compresoare de mare capacitate, puterea electrică necesară acţionării acestor compresoare în perioada de accelerare este P ~ 5.000 MW. În scopul reducerii puterii necesare, pentru alimentarea cu aer comprimat a ajutajelor Coandă, se aplică metoda alimentării fiecărui ajutaj Coandă cu energie stocată într-un acumulator hidraulic. În perioada funcţionării lansatorului, energia stocată în acumulatorul hidrosonic, este transferată la un compresor de aer comprimat, compresor care asigură alimentarea fiecărui ajutaj Coandă cu aer comprimat de joasă presiune, asigurându-se accelerarea în trepte în tunel a aparatului orbital. Puterea electrică necesară pentru funcţionarea lansatorului supersonic spaţial de mare capacitate este P ~ 250 MW pentru asigurarea lansării a unui avion orbital orar, pentru lansarea unui avion orbital cu masa de 200 t  într-o zi, puterea electrică necesară este P = 10 MW.

Pentru lansarea în spaţiul extraatmosferic a unor obiecte cu masa la decolare m > 200 t, având viteze la ieşire din lansator w > 1,5 km/s ( > 5,5 Mach), lipsite de echipaj uman, lansatorul spaţial supersonic potrivit invenţiei  este constituit din : tunel cu secţiunea specială sau circulară, cu lungime diminuată l ~ 3,5 km, la care accelerarea obiectului spaţial se realizează de un jet de mare viteză, produs de o instalaţie compusă dintr-un acumulator hidraulic de mare capacitate, compresor de aer care produce aer comprimat de înaltă presiune, ajutaj Laval în care se produce destinderea aerului comprimat, obţinându-se un jet de mare putere, jet care produce accelerarea obiectului spaţial în tunelul de accelerare. Puterea electrică necesară instalaţiei dacă se doreşte lansarea unui obiect spaţial la fiecare oră, este de 250 MW; dacă se doreşte lansarea unui obiect spaţial în fiecare zi, puterea electrică necesară este de 10 MW.

Pentru lansarea în spaţiu extraatmosferic a unor obiecte cu mase de start > 200 t, cu viteze la ieşire din lansator w > 1,5 km/s ( 5,5 Mach), lipsite de echipaj uman, lansatorul spaţial supersonic potrivit invenţiei este constituit din : tunel cu secţiune specială sau circulară cu lungimea diminuată l > 1,2 km, la care accelerarea obiectului spaţial se realizează prin destinderea energiei conţinute într-un acumulator hidrosonic. Puterea electrică necesară instalaţiei dacă se doreşte lansarea unui obiect spaţial la fiecare oră, este de 250 MW; dacă se doreşte lansarea unui obiect în fiecare zi, puterea electrică necesară este de 10 MW.

Lansatorul spaţial supersonic pentru obiecte spaţiale de mare capacitate (m > 200 t), fără echipaj uman, la care accelerarea obiectului se face utilizând energia stocată într-un acumulator hidrosonic, este soluţia cea mai avantajoasă.

Tunelul de accelerare are lungimea cea mai mică (l ~ 1,2 km), energia stocată este transmisă integral la obiectul spaţial, nu se apelează la gaze, care ar putea determina apariţia exploziilor şi a incendiilor, necesarul de putere electrică este minim.

Category: AVIATIE | Added by: trif (2008-07-21)
Views: 2527 | Rating: 0.0/0
Total comments: 0
Name *:
Email *:
Code *: