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【原子火箭】土星應用單級軌道SASSTO

2022-06-27 05:01 作者:讓高貴憤怒像波浪翻滾  | 我要投稿

交付給LEO的有效載荷質量:2.8公噸

有效載荷每千克成本:

11美元/千克(1968年的美元)


SASSTO

總質量:97976 kg

空載質量:6668 kg

LEO有效載荷:2812 kg

推力(vac):1558100 N

具體的比沖:464秒

直徑:6.6 m

長度:18.8 m

發(fā)動機:化學品塞式噴嘴液氧/LH2

Num發(fā)動機:36臺


土星應用程序單級入軌(SASSTO)由菲利普·博諾(Philip Bono)和肯尼思·加特蘭(Kenneth Gartland,1969)從太空前沿推出。

1966年,當研究有翼航天飛機設計時,道格拉斯飛機公司正在進行成本效益分析。他們正在比較可重復使用的航天飛機和一次性的兩級彈道助推器的成本。沿著這條路線的某個地方,他們研究了是否有可能制造出可重復使用的單級彈道助推器。SASSTO就是結果。有效載荷不多,但足以裝一個雙子座太空艙。雙子座將把薩斯托號改裝成太空出租車,甚至太空戰(zhàn)斗機,能夠執(zhí)行衛(wèi)星探測任務。如果沒有雙子座,它可以向低軌空間站和宇宙飛船提供補給和推進劑。

博諾指出,不工作的衛(wèi)星如何可能成為空間危險(盡管凱斯勒綜合癥的概念直到1978年才產生)。SASSTO可以在LEO(博諾稱之為土星應用程序檢索和救援裝置或SARRA)中處理此類衛(wèi)星。更好的是,這些衛(wèi)星可以被抓取并帶回Terra進行翻新和重新發(fā)射。這比從頭開始建造一顆全新的衛(wèi)星要便宜得多,這會引起衛(wèi)星公司的興趣。然而,只有低軌衛(wèi)星、地球靜止軌道上的通信衛(wèi)星才能到達。

有趣的部分在基地上。試圖進行空氣制動著陸的傳統(tǒng)航天器需要在基座上安裝一個大型凸面隔熱板(例如阿波羅指揮艙)。不幸的是,可重復使用的航天器底部有一個大的凹面排氣噴嘴,與您想要的正好相反。廷斯利為“火星窺探者”設計的藝術構思中有花瓣,花瓣會貼在從隔熱板伸出的排氣噴嘴上,但這是不切實際的。

道格拉斯的解決方案是使用尖峰截短的aerospike發(fā)動機(他們把尖峰截短稱為“塞式噴嘴”,這與現(xiàn)代術語相反)。截短的部分成為隔熱板,邊緣周圍的非截短部分是aerospike發(fā)動機。

土星應用單級軌道SASSTO
火星窺探者
弗蘭克·廷斯利的作品。
土星應用單級入軌(SASSTO)組合運載火箭和航天器。只有19米高的單塞式噴管發(fā)動機將用于發(fā)射和軌道任務后的軟著陸。這艘載有雙子座雙人艙的飛船將完好無損地被回收,并可重復使用。這將特別適用于進入Terra軌道的渡輪任務,包括宇航員的緊急救援。
1、可選繞雙人雙子艙飛行
2、雙子座轉接段
3、過渡支撐結構
軌道注入/返回和姿態(tài)控制推進劑罐(6)
5、環(huán)形液氧罐
6、環(huán)形燃燒室
截斷塞式噴嘴和再入隔熱板
8、姿態(tài)控制系統(tǒng)(4)
9、伸縮式支腿(4)
10、球形液氫推進劑罐
可重復使用運載火箭燃燒室的替代設計,采用再生冷卻、截短的塞式噴嘴,既用于上升推進,也作為從軌道返回時的隔熱板。
1、點火器燃油閥
2、熱氣點火器
3、點火器LOX閥
4、液氧入口
5、液氧渦輪泵
6、液氧透平熱氣節(jié)流閥
7、主LOX閥
8、再生冷卻塞式噴嘴壁
9、汽輪機排氣蓄積室
塞式噴嘴底座周圍的周邊槽(為清晰起見,尺寸放大),排氣布置類似于分段環(huán)形燃燒室
11、主燃油閥
12、燃油旁通閥
13、燃機熱氣節(jié)流閥
14、燃油渦輪泵
15、燃料入口
16、尾激波
17、堵頭噴嘴座
18、環(huán)形喉道
環(huán)形燃燒室(為清晰起見,尺寸放大)
一次流廢氣作用在噴嘴上,產生推力
二次流作用在基座上,產生推力;氣體流經槽,形成空氣動力“尖峰”延伸至塞式噴嘴
22、亞音速再循環(huán)流


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