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【原子火箭】土星应用单级轨道SASSTO

2022-06-27 05:01 作者:让高贵愤怒像波浪翻滚  | 我要投稿

交付给LEO的有效载荷质量:2.8公吨

有效载荷每千克成本:

11美元/千克(1968年的美元)


SASSTO

总质量:97976 kg

空载质量:6668 kg

LEO有效载荷:2812 kg

推力(vac):1558100 N

具体的比冲:464秒

直径:6.6 m

长度:18.8 m

发动机:化学品塞式喷嘴液氧/LH2

Num发动机:36台


土星应用程序单级入轨(SASSTO)由菲利普·博诺(Philip Bono)和肯尼思·加特兰(Kenneth Gartland,1969)从太空前沿推出。

1966年,当研究有翼航天飞机设计时,道格拉斯飞机公司正在进行成本效益分析。他们正在比较可重复使用的航天飞机和一次性的两级弹道助推器的成本。沿着这条路线的某个地方,他们研究了是否有可能制造出可重复使用的单级弹道助推器。SASSTO就是结果。有效载荷不多,但足以装一个双子座太空舱。双子座将把萨斯托号改装成太空出租车,甚至太空战斗机,能够执行卫星探测任务。如果没有双子座,它可以向低轨空间站和宇宙飞船提供补给和推进剂。

博诺指出,不工作的卫星如何可能成为空间危险(尽管凯斯勒综合症的概念直到1978年才产生)。SASSTO可以在LEO(博诺称之为土星应用程序检索和救援装置或SARRA)中处理此类卫星。更好的是,这些卫星可以被抓取并带回Terra进行翻新和重新发射。这比从头开始建造一颗全新的卫星要便宜得多,这会引起卫星公司的兴趣。然而,只有低轨卫星、地球静止轨道上的通信卫星才能到达。

有趣的部分在基地上。试图进行空气制动着陆的传统航天器需要在基座上安装一个大型凸面隔热板(例如阿波罗指挥舱)。不幸的是,可重复使用的航天器底部有一个大的凹面排气喷嘴,与您想要的正好相反。廷斯利为“火星窥探者”设计的艺术构思中有花瓣,花瓣会贴在从隔热板伸出的排气喷嘴上,但这是不切实际的。

道格拉斯的解决方案是使用尖峰截短的aerospike发动机(他们把尖峰截短称为“塞式喷嘴”,这与现代术语相反)。截短的部分成为隔热板,边缘周围的非截短部分是aerospike发动机。

土星应用单级轨道SASSTO
火星窥探者
弗兰克·廷斯利的作品。
土星应用单级入轨(SASSTO)组合运载火箭和航天器。只有19米高的单塞式喷管发动机将用于发射和轨道任务后的软着陆。这艘载有双子座双人舱的飞船将完好无损地被回收,并可重复使用。这将特别适用于进入Terra轨道的渡轮任务,包括宇航员的紧急救援。
1、可选绕双人双子舱飞行
2、双子座转接段
3、过渡支撑结构
轨道注入/返回和姿态控制推进剂罐(6)
5、环形液氧罐
6、环形燃烧室
截断塞式喷嘴和再入隔热板
8、姿态控制系统(4)
9、伸缩式支腿(4)
10、球形液氢推进剂罐
可重复使用运载火箭燃烧室的替代设计,采用再生冷却、截短的塞式喷嘴,既用于上升推进,也作为从轨道返回时的隔热板。
1、点火器燃油阀
2、热气点火器
3、点火器LOX阀
4、液氧入口
5、液氧涡轮泵
6、液氧透平热气节流阀
7、主LOX阀
8、再生冷却塞式喷嘴壁
9、汽轮机排气蓄积室
塞式喷嘴底座周围的周边槽(为清晰起见,尺寸放大),排气布置类似于分段环形燃烧室
11、主燃油阀
12、燃油旁通阀
13、燃机热气节流阀
14、燃油涡轮泵
15、燃料入口
16、尾激波
17、堵头喷嘴座
18、环形喉道
环形燃烧室(为清晰起见,尺寸放大)
一次流废气作用在喷嘴上,产生推力
二次流作用在基座上,产生推力;气体流经槽,形成空气动力“尖峰”延伸至塞式喷嘴
22、亚音速再循环流


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