Project Rascal - การเปิดตัวทางอากาศโดยกองทัพอากาศสหรัฐ

2024 ผู้เขียน: Matthew Elmers | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 22:37

ในบทความลงวันที่ 2017-04-02 อากาศยานไร้คนขับความเร็วหลายโหมด "ค้อน"

มีลิงค์ไปยังโครงการ Rascal:

เนื่องจากหัวข้อนี้ดูเหมือนจะมีผู้อ่านที่สนใจ ฉันจึงเสนอให้พิจารณาโครงการนี้ในบทความแยกต่างหาก

ในปี 2544 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ออกแอปพลิเคชัน MNS * (ซึ่งต่อไปนี้จะมีเครื่องหมายดอกจันกำกับข้อกำหนดและตัวย่อ ซึ่งจะมีการถอดรหัสไว้ที่ส่วนท้ายของบทความ) โดยสรุปข้อกำหนดสำหรับ Operational Adaptive Space Launch System (ORS *)).

ข้อกำหนด MNS รวมวัตถุประสงค์พื้นฐานต่อไปนี้:

/ คาดการณ์ความต้องการของตลาดเปิดตัว /

เพื่อตอบสนองต่อ MNS เช่นเดียวกับการพิจารณาความต้องการเชิงพาณิชย์ที่คาดการณ์ไว้ของตลาดการเปิดตัวพื้นที่ มีการเสนอแนวความคิดหลายอย่างเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้

ที่สมจริงที่สุดคือโครงการที่ใช้หลักการของการปล่อย "อากาศ"

Rascal-Responsive Access Small Cargo ราคาไม่แพง Launch สนับสนุนโดยเงินทุน DARPA

การยิงทางอากาศ (AC) เป็นวิธีการยิงขีปนาวุธหรือเครื่องบินจากความสูงหลายกิโลเมตรซึ่งส่งมอบยานพาหนะที่ปล่อย รถส่งของมักจะเป็นเครื่องบินอีกลำ แต่ก็อาจเป็นบอลลูนหรือเรือเหาะก็ได้

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องบิน:

ความจริงก็คือมีกฎทางกายภาพที่ไม่พึงประสงค์ดังกล่าว:

ความเอียงเริ่มต้นของวงโคจรต้องไม่น้อยกว่าละติจูดของคอสโมโดรม

การสร้าง SC (กิจการร่วมค้า ท่าเรืออวกาศ) ในทุกที่นั้นมีค่าใช้จ่ายสูง และบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้เลย ในทางกลับกัน สนามบิน (รันเวย์) ครอบคลุมเกือบทั้งโลก

ในทางทฤษฎี สามารถใช้เรือบรรทุกเครื่องบินได้ การรวมกันของ "Sea Launch" และ ВС (ยานอวกาศที่ปล่อยทางอากาศ)

ในระบบกองกำลังติดอาวุธ รันเวย์ใดๆ ก็ได้ ทั้งทหารและพลเรือนในประเภทที่ต้องการ:

ตัวอย่าง:

น้ำหนักนำขึ้นรวมของระบบการประชุมทางวิดีโอไม่เกิน 60 ตัน เครื่องบินโบอิ้ง 737-800 มีน้ำหนักบินขึ้นรวม 79 ตัน รันเวย์ที่สามารถรับโบอิ้ง 737-800 นั้นเป็นพลเรือนในสหรัฐอเมริกาเพียง 13,000 แห่ง (เรามีประมาณ 300 แห่ง) และด้วยรันเวย์ทางทหารมีสนามบินมากกว่า 15,000 แห่ง

;

ยิ่งไปกว่านั้น: เครื่องบิน (ผู้ให้บริการ) เองสามารถมาถึงโรงงานผลิตได้ที่นั่นอย่างมืออาชีพและในสภาพเรือนกระจกผลิตภัณฑ์ได้รับการติดตั้งทดสอบตรวจสอบแล้วเครื่องบินกลับสู่จุดเริ่มต้น (รันเวย์) และที่นั่นเมื่อได้รับระดับความสูง ที่ระดับเที่ยวบิน 12-15 ทำการเติมน้ำมัน จากนั้นเร่งความเร็ว เคลื่อนพล "เลื่อน" และปล่อยเวทีโคจร

ในความเป็นจริงระบบการประชุมทางวิดีโอไม่จำเป็นต้อง "นำ" จรวดมาทำการศึกษา PRR / ความเป็นไปได้และไม่จำเป็นต้องใช้ MIC เอง:

แพลตฟอร์ม Cube-Sat เป็นตัวอย่าง

นอกจากนี้ยังมีข้อเสีย:

RASCAL เปิดตัวในเดือนมีนาคม 2002 เป็นความพยายาม ได้รับการสนับสนุนและสนับสนุนโดย TTO * DARPA เพื่อพัฒนาระบบปล่อยอวกาศในอากาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วน ซึ่งสามารถส่งมอบน้ำหนักบรรทุกไปยัง LEO ได้อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอด้วยต้นทุนที่ประหยัดมาก

ระยะที่ 2 (ระยะการพัฒนาโปรแกรม 18 เดือน) เริ่มขึ้นในเดือนมีนาคม 2546 โดยได้รับการคัดเลือกจาก SLC (เออร์ไวน์ แคลิฟอร์เนีย) ในฐานะผู้รับเหมาทั่วไปและผู้วางระบบ

แนวคิด RASCAL มีพื้นฐานมาจากสถาปัตยกรรม Spacelift ในอากาศ ซึ่งประกอบด้วยเครื่องบินที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้:

และจรวดแบบใช้ครั้งเดียว (บูสเตอร์) (ELV *) ซึ่งในกรณีนี้เรียกว่า ERV *:

ในรูปแบบที่ซับซ้อนในสมัยนั้นนำเสนอดังนี้:

เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทของรถยนต์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ผลิตขึ้นในเวอร์ชันปรับปรุง ซึ่งเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่ทศวรรษ 50 ในชื่อ MIPCC *

เทคโนโลยี MIPCC นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการบรรลุค่า Mach สูงเมื่อบินในชั้นบรรยากาศ

หลังจากเข้าใกล้ความเร็วเหนือเสียงในการบินในแนวนอน สายการบินจะทำการเคลื่อนที่ตามหลักอากาศพลศาสตร์ของประเภท "สไลด์ไดนามิก" (Zoom Maneuver) และทำการปล่อยจรวดแบบใช้แล้วทิ้ง (ระยะบูสเตอร์) ในบรรยากาศภายนอก (จากระดับความสูงมากกว่า 50 กม.)).

อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่สูงของเครื่องยนต์ turbofan ที่มีเทคโนโลยี MIPCC ไม่เพียงแต่ช่วยให้การออกแบบ ERV แบบสองขั้นตอนง่ายขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดข้อกำหนดด้านโครงสร้างสำหรับ ERV ลงได้อย่างมาก ซึ่งด้วยโปรไฟล์เอาต์พุตดังกล่าว ไม่มีประสบการณ์ที่มีนัยสำคัญใดๆ โหลดแอโรไดนามิก

การเปิดตัวอีกครั้งในภายหลังคาดว่าจะต่ำกว่า 750,000 ดอลลาร์ เพื่อส่งมอบน้ำหนักบรรทุก 75 กก. ให้กับ LEO

เนื่องจากความยืดหยุ่น ความเรียบง่าย และต้นทุนต่ำ สถาปัตยกรรม RASCAL จึงสามารถรองรับรอบการเปิดตัวระหว่างภารกิจได้ไม่เกิน 24 ชั่วโมง

ในอนาคต มีการวางแผนที่จะใช้ตัวเลือกกับขั้นตอนที่สองของระบบที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: ในปี 2545 นายโทนี่ มาเทอร์นา ประธานบริษัท Destiny Aerospace ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากเงินและโอกาสของ DARPA มีแนวคิดที่จะใช้สำหรับระบบนี้ เครื่องบินขับไล่สกัดกั้นความเร็วเหนือเสียงแบบที่นั่งเดียวแบบเครื่องยนต์เดี่ยวของอเมริกาที่มีอยู่และเลิกใช้งานแล้วด้วย เครื่องบินปีกเดลทอยด์ Convair F-106 Delta Dart …

แนวคิดนี้ฟังดูเพียงพอและง่ายต่อการนำไปใช้

อันที่จริง การดัดแปลง Convair F-106B ได้รับการทดสอบแล้วในยุค 60 ด้วยเทคโนโลยี MIPCC ถ้าผมจำไม่ผิด มันถูกพัฒนาและทดสอบแล้ว

เป็นเรื่องน่าเสียดาย (จากมุมมองทางวิศวกรรม) ที่โครงการ RASCAL ราคาถูกและดำเนินการอย่างรวดเร็วโดยอิงจาก F-106 นั้นไม่ได้เกิดขึ้นจริงหลังจากการวิจัยเกือบสองปี

อ่านร่างสุดท้ายของข้อเสนอนั้นด้านล่าง

ฝูงบินขนาดเล็กของเอฟ-106 ที่บินได้ 7 ลำที่เหลืออยู่จาก Davis Monthan AFB AZ ลดลงเหลือ 4 ยูนิตเป็นครั้งแรก (เอฟ-106 สามลำถูกย้ายไปจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ที่ Castle CA, Hill AFB, UT & Edwards AFB, CA) และ Tony แม่ไม่เคยสนใจและลงทุน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ F-106 โปรดดูที่นี่:

เครื่องบินขับไล่สกัดกั้น F-106 และ Su-15 "ผู้พิทักษ์ท้องฟ้า"

มันทำให้ฉันนึกถึง MIG-31D สองตัวของเรา ซึ่ง "ได้" ไปยังคาซัคสถานและเพิ่งจบวงจรชีวิตของพวกเขา

"Ishim" มีพื้นฐานมาจาก "Contact" ซึ่งเป็นตัวเป็นตนในทางปฏิบัติในฮาร์ดแวร์:

การทดสอบที่ประสบความสำเร็จในประเทศครั้งแรกจากเครื่องบินบรรทุก: รุ่นทดลอง "07-2" พร้อมระบบกันสะเทือนของจรวดมาตรฐาน "79M6" จากสนามบิน Saryshagan เหนือกลุ่มทดสอบ Bet-Pak Dala 26 กรกฎาคม 1991

และช่องว่างโดยไม่ต้องนำจรวดไปที่วิถีการสกัดกั้นนั้นถูกยิงออกไปประมาณ 20 ยูนิต

หมายเหตุ: ความคิดของ Tomi Matern ไม่ได้ "จมลงสู่การลืมเลือน" StarLab และ CubeCab กำลังวางแผนที่จะส่งดาวเทียมขนาดเล็กสู่วงโคจรระดับต่ำโดยใช้จรวดที่พิมพ์ 3 มิติและเทคนิคการปล่อยทางอากาศ CubeCab จะมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงความเร็วของยานอวกาศขนาดเล็กที่ปล่อยผ่านการใช้เครื่องสกัดกั้น F-104 Starfighter แบบเก่าและยานยิงจากการพิมพ์ 3 มิติราคาประหยัด

แม้ว่า F-104 จะทำการบินครั้งแรกในปี 1954 แต่การทำงานของเครื่องบินที่คู่ควรนี้สามารถขยายออกไปได้ และไม่ใช่ครั้งแรก เนื่องจากอัตราการเกิดอุบัติเหตุที่สูง เครื่องบินจึงถูกถอดออกจากการให้บริการอย่างหนาแน่นในช่วงทศวรรษที่ 70 แต่ลักษณะการบินที่สูงทำให้รถสามารถทำหน้าที่เป็นแท่นทดสอบและโปรแกรมจำลองการบินของ NASA ได้จนถึงกลางทศวรรษ 90

ปัจจุบัน F-104s หลายลำใช้งานโดยผู้ให้บริการเอกชน Starfighters Inc.

อัตราการปีนที่ยอดเยี่ยมและเพดานสูงทำให้ F-104 เป็นแท่นที่เหมาะสมสำหรับการยิงขีปนาวุธที่ส่งเสียง

ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของการเปิดตัวหนึ่งครั้งคือ 250,000 ดอลลาร์ ซึ่งยังห่างไกลจากราคาถูกแต่ให้ผลกำไรมากกว่าการใช้ยานยิงขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักบรรทุกเพียงบางส่วน

โครงการ RASCAL ถูกปิดโดย DARPA เพื่อสนับสนุนโครงการ ALASA ซึ่งปิดในปี 2015 เพื่อสนับสนุนโครงการ XS-1

DARPA release- พฤศจิกายน 2015

ข้อกำหนดและตัวย่อที่มีเครื่องหมาย "*":