Хиперзвуковото космическо оръдие обещава 10 минути от земята до орбита

Ракетите са скъпи, сложни, лоши за околната среда и са склонни от време на време да експлодират – така че се появяват алтернативни технологии за изстрелване, за да намалят използването им. Писахме за забележителната кинетична система за изстрелване на SpinLaunch по-рано тази седмица, която завърта ракета до невероятни скорости на края на дълго рамо от въглеродни влакна във вакуумна камера, след което я пуска към небето със скорост до и над 6 Маха.

Тогава друга компания ни изпрати линия, за да ни покаже далеч по-опростен подход, който казва, че може да изкара ракети-носители и здрав електронен товар от земята с почти три пъти по-голяма скорост, с по-бързо време за изпълнение. Този път по същество това е огромно газово оръдие.

Главен директор на Green Launch и главен научен директор д-р Джон У. Хънтър ръководи програмата за изследване на супер голяма надморска височина (SHARP) в Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор преди около 30 години и в процеса ръководи разработването на най-големия и мощен в света ” водородна импулсна пускова установка.”

Това всъщност е дълга тръба, пълна с водород, смесени с хелий и кислород, и снаряд пред нея. Когато това газово оръдие е изстреляно, газовете се разширяват изключително бързо и снарядът получава огромен ритник в задната част. Програмата SHARP построи и тества импулсна пускова установка с дължина 400 фута (122 m) през 1992 г., счупвайки всички рекорди на електрическата пускова установка в стил Railgun за енергия и скорост и изстрелвайки полезни товари (включително хиперзвукови двигатели за тестови струйни реактивни двигатели) с начални скорости до 9 Маха .

Ето го в забавен каданс, 4-мегаджаул хоризонтален тестов кадър, заснет при 12 500 кадъра в секунда:

Или, ако предпочитате, с реална скорост, която изглежда малко по-насилствена:

Този подход, казва директорът за бизнес развитие на Green Launch Ерик Робинсън, се увеличава много по-добре от въртящ се ускорител като системата SpinLaunch.

„Рекордът за снаряд, изстрелян с водородно гориво, е 11,2 км/сек (32,7 Маха)“, казва той в имейл. “Планираме да ограничим скоростта на изстрелване до 6 км/сек (17,5 Маха), за да разширим възможността за повторна употреба и да предотвратим износването на цевта.”

Както при системата SpinLaunch, снарядът Green Launch ще трябва да изстреля малка ракета от втора степен, за да му даде последен взрив на ускорение и да го насочи в правилната орбита. Но тъй като водородното оръдие ще го изстреля много по-бързо, тази ракета може да бъде значително по-малка и по-лека.

Малки и леки определено ще бъдат на дневен ред тук, защото всички системи, участващи в изстрелване на водородни импулси… е, те ще бъдат изстреляни от оръдие. Green Launch изчислява, че участващите сили на ускорение ще достигнат връх около 30 000 G и има достатъчно прост тест за това дали част от електрониката може да издържи на такъв вид шунт: залепване на компонента към топка за голф с епоксидна смола и удряйки го с три дърво.

Това води до подобно ниво на ускорение, казват от компанията, и не представлява проблем дори за много налични електронни компоненти. Малките, здрави спътници не би трябвало да представляват проблем.

Green Launch казва, че цената ще бъде минимална – може би една десета от цената, която струва да поставите нещата на ракета. Освен това, пускането на ракетата от първа степен елиминира много изгорено гориво и свързаните с него емисии, тъй като водородът гори чисто и излъчва само вода и много голям взрив. Освен това ще позволи на собствениците на съзвездия да разпределят риска върху множество изстрелвания, вместо да загубят 200 спътника при една експлозия на ракета.

Водородното оръдие може да бъде изстреляно на всеки 60-90 минути, изпращайки своя хиперзвуков снаряд към небето, където ще „проникне в атмосферата в рамките на една минута и ще изхвърли аерочерупката си“. Ниски околоземни орбити между 300-1000 км (186-621 мили) могат да бъдат постигнати за по-малко от два часа, а някои много по-бързо. „Вашите спътници и доставки могат да бъдат в орбита за 10 минути“, казва Робинсън.

Компанията е изградила 54-ft (16,5-m) доказателство за изстрелване на концептуална тръба и точно преди Коледа миналата година екипът я насочи вертикално нагоре към полигоните Yuna в Аризона за първия си вертикален тестов изстрел, постигайки начална скорост, “надвишаваща Мах”. 3″ и изстрелване на снаряда добре в стратосферата. По-късно тази година екипът има за цел да увеличи скоростта достатъчно, за да накара снаряд да пресече линията на Карман на 100 км (62 мили) над Земята и да влезе в това, което се нарича началото на космоса.

Зелено изстрелване

„Нашите настоящи сътрудници и клиенти включват UCSD и Харвард по спонсориран от NSF проект“, казва Робинсън. „Ще вземем проби от мезосферата между 30 км и 100 км, за да определим съдържанието на изотопен газ. Това има голямо значение за енергийния бюджет на Земята и предоставя физически данни за учените по климата по целия свят. Green Launch е уникално в състояние да взема биопсии от земната атмосфера на височини, които са твърде големи за балони и твърде ниски за спътници. Ракетите със сондиране са много по-скъпи, както и много замърсяващи.”

„Въз основа на нашия скорошен успех на полигона Юма“, продължава той, „навлизаме в нов кръг на разработка на нашата суборбитална, а след това първата орбитална система“.

Вижте вертикалния тестов кадър във видеото по-долу.

Източник: Зелено изстрелване