Aerospike mootor on auväärne kontseptsioon. Varem katsetas NASA seda kontseptsiooni ulatuslikult kohapeal ja lootis selle integreerida kosmosesüstikusse ja nende järgmise põlvkonna programmi Venture Stari (ühe etapi orbiidile (SSTO) sõiduk). Eelarvepiirangute tõttu saadi kosmosesüstik lõpuks hoopis kellukeste otsikutega ja Venture Star ei näinud kunagi päevavalgust.
Kuid tänu New Mehhikos asuvale lennundusettevõttele ARCA saab aerosoolimootor elu uue rendilepingu. Tänavu augustis korraldavad nad oma raketi Demonstrator 3 abil aerosüümimootori katselendu, mis on mootori esimene kosmoselend. Kui kõik läheb hästi, on see suur samm üheetapilise orbiidi (SSTO) rakettide loomise suunas.
Aerospike-mootor teeb ahvatlevaks asjaolu, et see pakub tõhusat tõukejõudu paljudes kõrguste vahemikes ja on lisaks kütusesäästlikum kui praegused mootorid. Traditsiooniliste kellakujuliste pihustite korral kipub usaldusväärne tõukejõud ilmnema ainult merepinnal. Peale selle ei ole mootor võimeline ära kasutama atmosfäärirõhu langust, kuna düüs sisaldab gaase.
Seevastu aerosoolmootori heitgaasid on võimelised laienema merepinnast kuni kosmoseni, mis tagab nii kütusesäästlikkuse kui ka kõrge spetsiifilise impulsi (Isp) kõrge taseme kõigil lennutasemetel. Juba on ARCA ja NASA kavandanud mootori maapinna ja vaakumi katsetusi. Kuid vahepeal tahavad nad ka koguda andmeid selle kohta, kuidas see lennu ajal toimib. Siin tuleb mängu Demonstrator 3 test.
Lisaks mootori efektiivsuse testimisele proovib see ka aerospike ülikülma kütuse ladustamise tehnoloogiat. Põhimõtteliselt tugineb mootor tõukejõu tekitamiseks 70% vesinikperoksiidi kontsentratsioonile ainult 250 ° C juures. Selle kõrvalsaadus on hapnik ja vesi, mis teeb aerospordist kõige keskkonnasõbralikuma raketi kontseptsiooni tänaseni. Nagu ütles ARCA tegevjuht Dumitru Popescu hiljutises avalduses:
"Saates kosmoses raketi Demonstrator 3, kasutades ülikerget külma mootorit, kusjuures õhutranspordi tehnoloogiaga koos on reaktsioonikambris temperatuuril 3500 ° C ainult 250 ° C, demonstreerime aerospiketi muljetavaldavat potentsiaali."
Lõppkokkuvõttes on eesmärk siin näidata, et SSTO raketid on teostatavad, mida ARCA uurib nende Haas 2CA kontseptsiooni abil. Viimane Haasi raketiperekonnas, nimetatud Austria-Rumeenia raketipionieri Conrad Haasi auks, kasutab see kanderakett kütusena vesinikperoksiidi ja petrooleumi ning suudab tekitada merepinnal 22 900 kg (50 500 naela) tõukejõudu ja umbes 33 565 kg (74 000 naela) vaakumis.
Võrreldes mitmeastmeliste rakettidega pakuvad SSTO-d nii madalamaid kulusid kui ka suuremat paindlikkust väikeste kandevõime orbiidile viimisel. Space Worksi ja Eurostati koostatud hinnangute kohaselt kasvab see väike satelliiditurg järgmisel kümnendil 5,3 miljardit dollarit. Sellisena saavad seda kasvu ära kasutada lennundusettevõtted, kes suudavad pakkuda konkurentsivõimelist turuletoomise määra ja paindlikkust.
Ettevõte avalikustas Haas 2CA tagasi 2017. aasta märtsis oma ettevõtte peakorteris Las Crucesis, New Mexico. Aastal 2018 loodab ARCA korraldada oma esimese Haas 2CA testkäivituse NASA Wallopsi lennurajatisest Virginias. Kuid enne, kui see juhtuda võib, peab ettevõte veenduma, et aerosoolimootor töötab nii hästi kui loodetud. Nagu Popescu selgitas:
„Haas 2CA ühe astme orbiit on alles kosmoseaparaatide uue põlvkonna algus, mille on kujundanud innovatsioon, mis toob kaasa madalamad kulud. Vastame ühele tööstuse kõige sagedamini esitatud küsimusele: kas aerosokk võib lennu ajal pakkuda kõrguse muutumisest tekkivat rõhukompensatsiooni ja saavutada kütuse kokkuhoiuga eeldatava jõudluse? Tahame jõuda sinna, kus NASA pooleli jäi, ja tõestada, et see tehnoloogia on tegelikult tee kosmoselendude jaoks. ”
Uue Mehhiko kõrbes Spaceport America'is toimuv katselend koosneb suborbitaalsest kosmoselennust, mis viib Demonstrator 3 100 km kõrgusele. Kui see lend saavutatakse, on ARCA tõestanud, et mootoritehnoloogia vastab lennukvaliteedile, et SSTO raketid on teostatavad ja aeroskooptehnoloogiaga ühendatud ülikülmad mootorid võimaldavad keskkonnasõbralikke suborbitaalseid rakette.
Katse on verstapostiks ka kosmoselennunduse ja kosmosetööstuse jaoks, mis rajati soovile muuta kosmos kättesaadavamaks ja vähendada üksikute kaatritega seotud kulusid. Ja nagu Popescu oli kindlasti märkinud, pole parim viis selleks mitte lihtsalt olemasolevate kontseptsioonide täiustamine, vaid ka uute loomiseks tipptasemel ja ajaliselt testitud tehnoloogiate kasutamine.
"Oleme kindlad, et komposiitmaterjalist kütusemahutite ja tihedate kütustega kombineeritud aerosoolmootor vähendab oluliselt orbitaal- ja suborbitaalkäivitustega seotud kulusid," ütles ta. „Me usume tõesti, et kosmoselendude kulude vähendamise vastus on innovatsioon, mitte proovimine vanu tehnoloogiaid natuke efektiivsemaks muuta. See ei põhjusta kunagi kosmoseaparaatide märkimisväärset hinnalangust, vaid üksnes väikeseid täiustusi. Seda filosoofiat silmas pidades loodame 2019. aastaks suurendada meie ettevõtte registreeritud väärtust praeguselt 20 miljonilt dollarilt vähemalt 200 miljoni dollarini. ”
SSTOde arendamine on vaid üks viis, kuidas kommertslennundustööstus muudab kosmoseuuringud ökonoomsemaks. Muud näited hõlmavad SpaceXi korduvkasutatavate rakettide arendamist ja Rocketlabi kergete materjalide kasutamist kaheastmeliste ühekordselt kasutatavate rakettide loomiseks.
Need meetmed ei võimalda mitte ainult maapinnalähedase orbiidi (LEO) turustamist, vaid avavad ka võimalusi, mida varem peeti seni võimatuks - näiteks kosmosepõhine päikeseenergia ja kosmoseelupaiku!
Olge selle ja teiste eelseisvate testide osas rohkem kursis. Ja vaadake kindlasti seda videot, kuidas ARCA valmistub eelseisvaks aerospike'i testlennuks, ARCA nõusolekul:
