DARPA Rascal Project - Luftstart auf Anfrage der US Air Force

Im Jahr 2001 füllte die US-Luftwaffe eine MNS-Anfrage * aus ( im Folgenden bezeichnet ein Sternchen Begriffe und Abkürzungen, deren Dekodierung am Ende des Artikels angegeben ist ), in der die Anforderungen für das „Operationally Adaptive Space Launch System“ (ORS *) dargelegt wurden.



Die MNS-Anforderungen umfassten die folgenden grundlegenden Aufgaben:

- schnelle Reaktionszeit der Mission (Start);
- die Möglichkeit, von jedem Breitengrad der Vereinigten Staaten und ihrer Verbündeten aus zu starten (das Raumschiff zu starten *);
- Zugänglichkeit (die Kosten für die Entnahme von 1 kg PN * für DOE *) sowohl auf der Grundlage jeder Mission als auch der insgesamt niedrigen Kosten des Programms (F & E).

Als Reaktion auf das MNS und unter Berücksichtigung der erwarteten kommerziellen Anforderungen des Weltraummarktes wurden verschiedene Konzepte vorgeschlagen, um diese Anforderungen zu erfüllen.





Das realistischste Projekt basierte auf dem Prinzip des "Luft" -Starts. Rascal-Responsive Access Small Cargo Erschwinglicher Start.



Air Launch (AC) ist eine Methode zum Abschuss von Raketen oder Flugzeugen aus einer Höhe von mehreren Kilometern, bei der das Trägerraketen ausgeliefert wird. Das Lieferfahrzeug ist meistens ein anderes Flugzeug, aber es kann auch ein Ballon oder ein Luftschiff wirken.

Die Hauptvorteile des Flugzeugs:

- In der Regel kann dieses System (oder ein Teil davon) mit geringen Kosten für die Rücknahme von PN * an die IEO wiederverwendet werden. Dies liegt daran, dass die technisch schwierigste erste Stufe auch die teuerste ist;

- Es verwendet das, was uns das Universum und insbesondere die Atmosphäre als "Werbegeschenk" gibt. Vielmehr sind die Eigenschaften der Atmosphäre während der Bewegung oder Anwesenheit physischer Körper darin: Auftriebskraft und / oder archimedische Kraft, d.h. jene Faktoren, die für herkömmliche Trägerraketen ein Hindernis darstellen;

- Das Flugzeugsystem ist nicht an den Startkomplex (SK) oder die Startposition (SP) gebunden, was grob gesagt einem teuren Raumhafen mit der gesamten Infrastruktur entspricht. Und dementsprechend gibt es keinen Hinweis auf die Breite des Starts (Kopfschmerzen der UdSSR und jetzt Russlands).

Tatsächlich kann jede militärische und zivile Landebahn der erforderlichen Kategorie verwendet werden.



- Logistik (alle Elemente, einschließlich Transportfahrzeuge), Treibstoffkomponenten - konventionelle Treibstoffkomponenten für Flugzeuge unserer Zeit;

- Effizienz;

- Niedrige Kosten für Systemkomponenten und etablierte kommerzielle Produktion;

- den Umweltaspekt (Sperrzonen unter den fallenden Stufen der Trägerrakete);

usw.

Es gibt auch Nachteile:

- Kleine Masse der angezeigten Nutzlast und Einschränkungen des Raumfahrzeugs;

- In der Praxis (aufgrund der Massen- und Größenbeschränkungen des Trägers) sind nur LEO- oder höhere Umlaufbahnen erreichbar, wobei die Masse des PN erheblich abnimmt.

- Die Komplexität sowohl der Berechnungen als auch der Ausführung eines Trägers, der Nah- und Überschallgeschwindigkeiten (Erwärmung, Wärmeschutz, Aerodynamik usw.) standhalten kann.

- Ständig transportierter Ballast (Kraftstoffversorgung für die Rückgabe und Landung der ersten Stufe);

- andere

Das im März 2002 gestartete RASCAL-Projekt ist ein Versuch, mit Unterstützung und Unterstützung von TTO * DARPA ein teilweise wiederverwendbares luftgestütztes Weltraumstartsystem zu entwickeln, mit dem Nutzlasten schnell und regelmäßig zu einem sehr günstigen Preis an ein DOE geliefert werden können.

Phase II - Die 18-monatige Entwicklungsphase des Programms begann im März 2003 mit der Wahl des SLC Space Rocket Corporation (Irwin, Kalifornien) als Generalunternehmer und Systemintegrator.





RASCAL basiert auf einer VKS * -Architektur (Air-based Spacelift), die aus einem wiederverwendbaren Flugzeug besteht



Und eine Einwegrakete (Booster Block) (ELV *), in diesem Fall ERV * genannt.







Die Turbostrahltriebwerke eines wiederverwendbaren Fahrzeugs werden in einer seit den 50er Jahren bekannten Zwangsversion hergestellt - wie MIPCC *.

Die MIPCC-Technologie eignet sich hervorragend, um beim Fliegen in der Atmosphäre hohe Mach-Zahlen zu erzielen.







Nach Erreichen von Hyperschallgeschwindigkeiten (oder Hyperschallgeschwindigkeiten mit M> 5) im Horizontalflug führt der Träger ein aerodynamisches Manöver vom Typ „dynamischer Hügel“ (Zoom-Manöver) durch und startet eine exo-atmosphärische (aus Höhen über 50 km) Abschussrakete (Booster-Stufe).





Die hohe Leistung von Turbostrahltriebwerken mit MIPCC-Technologie ermöglicht nicht nur eine vereinfachte zweistufige Auslegung des ERV, sondern reduziert auch die strukturellen Anforderungen an das ERV erheblich, das mit diesem Leistungsprofil keine wesentlichen aerodynamischen Belastungen erfährt.

Der anschließende Neustart der Kosten wird voraussichtlich unter 750.000 USD für die Lieferung von 75 kg Nutzlast an das DOE liegen.







Die RASCAL-Architektur unterstützt auch einen Startzyklus zwischen den Missionen von weniger als 24 Stunden.

In Zukunft soll die Option mit einer wiederverwendbaren zweiten Stufe des Systems verwendet werden.



Im Jahr 2002 machte sich der Präsident von Destiny Aerospace, Tony Materna, inspiriert von DARPAs Geld und Aussichten, daran, den verfügbaren und stillgelegten amerikanischen einmotorigen Überschall-Abfangjäger Convair F-106 Delta Dart für dieses System zu verwenden.





Bei der Modifikation Convair F-106B in den 60er Jahren wurde die MIPCC-Technologie bereits getestet und angewendet. Wenn ich mich nicht irre, wurde sie darauf entwickelt.





Es ist bedauerlich, dass das billige und schnell umgesetzte RASCAL-Projekt auf der Basis der F-106 nach fast zweijähriger Forschung nicht in Gang gekommen ist.

Die kleine Flotte der sieben verbleibenden flugfähigen F-106, die auf der Davis Monthan AFB AZ-Basis verfügbar sind, wurde zunächst auf 4 Einheiten reduziert (drei F-106 wurden für Museumsausstellungen in Castle CA, Hill AFB, UT und Edwards AFB, CA übergeben) Tony Matern wartete nicht auf Interesse und Investition.

→ Lesen Sie den endgültigen Entwurf dieses Vorschlags weiter unten

Hinweis In der OAO Molniya NPO wird in Russland ein im Prinzip ähnliches und mit ähnlichen Parametern ähnliches Entwicklungsprojekt zum Thema Molot-Forschungsarbeiten durchgeführt. Details können hier und hier gelesen werden .