Start z powietrza na (sub)orbitę

[jmvh]

Zapodaje dwa dokument na temat firmy NanoLaunch LLC:
http://premierspacesystems.com/files/PSS_Web_Site_White_Paper.doc
http://www.co.siskiyou.ca.us/BOS/DOCS/agenda/2010/Questys/MG3928/AS3941/AI7744/DO7745/2.PDF
Planują użyć Mig-21 jako nosiciela dla swojej suborbitalnej rakietki i F-15 dla konstrukcji orbitalnej. Pierwsze testy (Miga z makietą) miały by być przeprowadzone latem tego roku. Poniżej info na temat ich większej zabawki:

1) Air launched from an F-15
2) A two stage Expendable Rocket Vehicle (ERV) dropped from the airplane
3) Paraffin-based/LOX hybrid rockets on both ERV stages
4) First stage 22” diameter  hybrid rocket currently under development
5) Second stage 10” diameter  hybrid rockets currently under development
6) Re-startable second stage
7) Upper stage steering differentially throttled by three parallel motors
8 ) First stage uses LITVC

The design and optimization of the launch vehicle has been conducted using an in-house computer code. The predicted payload mass delivered to a 400 kilometer polar orbit is 30 kilograms excluding the fairing and payload adapter ring.

Gross weight of ERV stacked with payload hanging on F-15      3,008 kg.
Payload to 400 kilometer polar orbit                          30 kg.
F-15 Launch altitude                                          35,000 Feet
F-15 Launch angle (flight path angle)                         30
F-15 Launch velocity (standard atmosphere)                    485 Knots (true airspeed)
∆V provided by 1st and 2nd stage – additive to aircraft       8,732 meters / second
Maximum ERV acceleration during ascent                        9.7 g’s
ERV 1st stage mass                                            2,771 kg.
ERV 2nd stage mass (excluding payload)                        207 kg
Mass contingency carried during performance calculations      15%

[Matias]

Ciekawe! Oczywiście trzymamy za nich kciuki.

Wzmianka o silniku na parafinę przypomniała mi, że chyba Copenhagowcy Suborbitalsi operują też na takim silniku

[kanarkusmaximus]

Koncepcja małej rakiety wynoszącej malutkie ładunki na LEO/SSO jest naprawdę godna polecenia i mam nadzieję, że w ciągu kilku lat kilka firm będzie ze sobą konkurować o klientów. W tym i przynajmniej jedna z Europy.

[jmvh]

W tym i przynajmniej jedna z Europy.

Klecisz coś w garażu? Konkurencja na rynku superlekkim może być naprawdę ciekawa, warto tu wspomnieć plany wypuszczania cubesatów z Kibo. Byłby to właściwie kolejny sposób wynoszenia, mający swoje unikalne zalety.

[kanarkusmaximus]

Klecisz coś w garażu? Konkurencja na rynku superlekkim może być naprawdę ciekawa, warto tu wspomnieć plany wypuszczania cubesatów z Kibo. Byłby to właściwie kolejny sposób wynoszenia, mający swoje unikalne zalety.

W zasadzie - jeśli by odpowiednio zrobić prace koncepcyjne, wyliczyć co i jak oraz ocenić koszty projektu, to 'technicznie' nawet i w naszym kraju by dało się coś takiego zrobić - choć oczywiście byłoby to bardzo bardzo trudne.

[Trafiony]

Klecisz coś w garażu? Konkurencja na rynku superlekkim może być naprawdę ciekawa, warto tu wspomnieć plany wypuszczania cubesatów z Kibo. Byłby to właściwie kolejny sposób wynoszenia, mający swoje unikalne zalety.

W zasadzie - jeśli by odpowiednio zrobić prace koncepcyjne, wyliczyć co i jak oraz ocenić koszty projektu, to 'technicznie' nawet i w naszym kraju by dało się coś takiego zrobić - choć oczywiście byłoby to bardzo bardzo trudne.

Pewnie że by się dało. Ze dwa nosiciele trzeba by kupić, choćby jakieś przechodzone SU-27, mają sporo miejsca na dole między silnikami, tam by i z 5 ton może weszło.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Su-27_Russian_Knights_01.jpg
Albo coś podobnego do nich.
No i trochę by kosztowało opracowanie rakiety i całego systemu, może miliard, może dwa? Z pewnością Polskę na to stać. Ale nadziei wielkiej nie mam, znając stan spraw.
No i od razu należałoby się nastawić na separację od nosiciela  przy prędkości rzędu 2 Ma. Wtedy zysk z operacji pod tytułem "powietrzny start" byłby już naprawdę duży.

[kanarkusmaximus]

Pewnie że by się dało. Ze dwa nosiciele trzeba by kupić, choćby jakieś przechodzone SU-27, mają sporo miejsca na dole między silnikami, tam by i z 5 ton może weszło.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Su-27_Russian_Knights_01.jpg
Albo coś podobnego do nich.
No i trochę by kosztowało opracowanie rakiety i całego systemu, może miliard, może dwa? Z pewnością Polskę na to stać. Ale nadziei wielkiej nie mam, znając stan spraw.
No i od razu należałoby się nastawić na separację od nosiciela  przy prędkości rzędu 2 Ma. Wtedy zysk z operacji pod tytułem "powietrzny start" byłby już naprawdę duży.

Chyba też separacja od samolotu powinna odbyć się na dość dużej wysokości - tak aby problemy związane z max Q były mniejsze, co pozwoliłoby pewnie na zbudowanie lżejszej strukturalnie rakiety.

[jmvh]

Pewnie że by się dało. Ze dwa nosiciele trzeba by kupić, choćby jakieś przechodzone SU-27, mają sporo miejsca na dole między silnikami, tam by i z 5 ton może weszło.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Su-27_Russian_Knights_01.jpg
Albo coś podobnego do nich.
No i trochę by kosztowało opracowanie rakiety i całego systemu, może miliard, może dwa? Z pewnością Polskę na to stać. Ale nadziei wielkiej nie mam, znając stan spraw.
No i od razu należałoby się nastawić na separację od nosiciela  przy prędkości rzędu 2 Ma. Wtedy zysk z operacji pod tytułem "powietrzny start" byłby już naprawdę duży.

Chyba też separacja od samolotu powinna odbyć się na dość dużej wysokości - tak aby problemy związane z max Q były mniejsze, co pozwoliłoby pewnie na zbudowanie lżejszej strukturalnie rakiety.

Generalnie im większa wysokość separacji tym mniej atmosfery do pokonania, samolot powinien też lecieć pod dużym katem natarcia. Oprócz zredukowania problemów aerodynamicznych (które nękają małe rakiety bardziej niż duże) dzięki takiemu podejściu dało by się też spłaszczyć trajektorię, redukując straty grawitacyjne.

[Trafiony]

Chyba też separacja od samolotu powinna odbyć się na dość dużej wysokości - tak aby problemy związane z max Q były mniejsze, co pozwoliłoby pewnie na zbudowanie lżejszej strukturalnie rakiety.

Jak najbardziej. Ale nie tylko o obciążenia aerodynamiczne chodzi. Czym wyżej tym lepiej, i czym większa prędkość separacji też lepiej. Gdzieś widziałem wykres, spróbuje go poszukać. Tak pamiętam, że przy prędkości separacji 2 Ma na wysokości rzędu 20 kilometrów masa rakiety spadała gdzieś o 40% w porównaniu ze startem z ziemi, przy tym samym ładunku użytecznym. To już spory zysk.

[jmvh]

Tak pamiętam, że przy prędkości separacji 2 Ma na wysokości rzędu 20 kilometrów masa rakiety spadała gdzieś o 40% w porównaniu ze startem z ziemi, przy tym samym ładunku użytecznym. To już spory zysk.

Masa != cena, o czym trzeba pamiętać.

[kanarkusmaximus]

Zaraz, a czy jakiekolwiek samoloty wojskowe są w stanie z 3-4 tonami ładunku rozpędzić się do 2 maszków i lecieć pod wysokim kątem na wysokości około 20 km??
-
edit - wykasowałem pozdrowienia - to nie email!

[Trafiony]

Zaraz, a czy jakiekolwiek samoloty wojskowe są w stanie z 3-4 tonami ładunku rozpędzić się do 2 maszków i lecieć pod wysokim kątem na wysokości około 20 km??

pozdr
KK

Może ten by dał rady.

http://pl.wikipedia.org/wiki/MiG-25

I chyba tu i ówdzie można go odkupić po okazyjnej cenie.

[kanarkusmaximus]

A ten natomiast ma ograniczony ładunek do jakichś 2 ton pewnie.

Z 2 tonowym ładunkiem MiG-25 osiągnął ponad 37 km po precyzyjnie wyliczonej trajektorii - pewnie na tej wysokości prędkość wyniosła zero (pewnie coś w stylu lotu balistycznego).
http://everything2.com/title/MiG-25+Foxbat

Hmm - ciekawe czy są dostępne gdzieś jakieś trajektorie tego MiGa wraz z podaną prędkością i wysokością z jakimś ładunkiem. Może np 18-20 km byłoby osiągalne z 2,5 tonowym ładunkiem i przy stosunkowo dużych prędkościach?

Wtedy można by wyliczyć ile paliwa by potrzeba (teoretycznie, bez strat aerodynamicznych i grawitacyjnych, bo to już nieco wyższy stopień zabawy) by taką rakietę wynieść na LEO.

[jmvh]

Z 2 tonowym ładunkiem MiG-25 osiągnął ponad 37 km po precyzyjnie wyliczonej trajektorii - pewnie na tej wysokości prędkość wyniosła zero (pewnie coś w stylu lotu balistycznego).
http://everything2.com/title/MiG-25+Foxbat

Zapewne chodzi o zoom climb. Tak w ogóle, my to rozważamy pod kątem naszego kraju?

"A final note against the aircraft was not exactly its fault. It required a high amount of maintenance after each flight, and since the Foxbat replaced many Soviet aircraft it was often operating out of existing bases. Unfortunately no corresponding increase in maintenance personnel was forthcoming, so some aircraft maintenance was neglected by the overworked crews. Further, the MiG-25 famously used a considerable amount of pure alcohol (500 litres) for cooling, hydraulic and de-icing systems, for its heat-resistant qualities. It wasn't called the "Flying Restaurant" for nothing. Since there were few entertainments permitted to enlisted men on base they frequently got drunk with it. Hardly ideal maintenance conditions for your nuclear bomber-interceptors."

Satelity trafiały by na GTO zamiast na SSO

Wtedy można by wyliczyć ile paliwa by potrzeba (teoretycznie, bez strat aerodynamicznych i grawitacyjnych, bo to już nieco wyższy stopień zabawy) by taką rakietę wynieść na LEO.

Pi razy oko, zakładając V na jakimś niskim LEO równe 7700 m/s, a prędkość nosiciela na jakieś Mach 2 czyli ~660 m/s (choć wyżej jest inaczej...), dalej zostaje ponad 7 km/s. Dwa-trzy stopnie się kłaniają.

[Matias]

Zaraz, a czy jakiekolwiek samoloty wojskowe są w stanie z 3-4 tonami ładunku rozpędzić się do 2 maszków i lecieć pod wysokim kątem na wysokości około 20 km??
-
edit - wykasowałem pozdrowienia - to nie email!

Ojj na takiej wysokości to tylko loty rozpoznawcze