كيف يعمل
دورة التشغيل
كيف تتحرك "ستار رود" من إعداد الإطلاق من خلال عمليات المدار والهبوط والخدمة
التحضيرغرفة الإطلاقإعداد المكوك والمسرع والبوابة والنقل المغناطيسيمرحلة توسيع
يتم وضع المكوك المحمل في غرفة الإطلاق بالقرب من باتانغا. يتم اختبار أنظمة المكوك على متن السفينة ، ويتبعها أنظمة التسارع. يتم بعد ذلك إجراء اختبار مسبقاً لإطلاق بوابة الغاز الديناميكية. يتم تشغيل الموصلات الخارقة على متن السفينة ، ويتم تنشيط التذبذب المغناطيسي والتحقق منه ، وتحت الفراغ. عند الإرشاد ، تبدأ الطاقة النابضة في توفير الأجزاء الأولية للمكوك.
التفريق المغمور الفارغ التفريق إلى ~11 كم/س مع الانتقال من 4g إلى الحركة السلبية. إعادة التطوير
- 0–330 كم التسارع البدائي طولي ~4g. حصة كبيرة من الطاقة على التسعير والغزو للجاذبية.
- 330~1800 كم (الجزء المنخفض من القوس S). انخفاض السرعة على طولها من 4g إلى 0. يمر الشلنج من خلال القوس الأرضي ، ويعاني من إثقلات إلى ~4g. يتم استقرار المسار بواسطة عناصر EM المحيطة.
- ~1800–2050 كم (الجزء الصاعد من القوس S). تسريع يقلل إلى الصفر عند اقتراب من البوابة. يتحرك الشبكة على سرعة من ~11 كم/س في آخر 50 كم.
بوابةالانتقال من الفراغ إلى الغلاف الجويالتشغيل المتسلسل للحاجز الديناميكي للغاز والبوابة الميكانيكية.مرحلة توسيع
بفضل نقطة البدء العالية، تصل القارب إلى ارتفاع >10 كم فوق مستوى البحر في ~30 كم من البوابة، مما يقلل من تأثير موجة ضربة على المنطقة. يتم إطلاق حزام الشباكات في اختبار قبل دقيقة من إطلاق القارب دون فتح الشباكات الميكانيكية. بعد مرور القارب 45٪ من المسار في الأنفاق، يتم إدخال تدفق فوق الصوت من الهواء المضغوط الذي تم تجميعه عند خلق الفجوة بواسطة مصابيح القسم الأخير من الأنفاق. قبل مرور القارب ~10 ثانية، يتم إعطاء الهيدروجين وتحقيق التشغيل الأساسي في حالة حرق نظام الحاجز الحيوي للغاز، وخلق تدفق فوق الصوت المستقر للغاز الحار المُعقّد جزئياً مع فتح فتح فتحة ميكانيكية بعد 3 ثانية بعد تنشيط المجموعات بنجاح وخلق مخروط حارقة.
يمنع الحاجز أيضًا فقدان الفراغ في الأنفاق ويضعف الصدمة الحرارية الأولية. في غضون ملايين الثوان ، تمر المكوك عبر منطقة جاهزة من الغاز المتقلي والحرارة. هذه التقنية الرئيسية تغير ملف الوقت للحميل الهوائي الأول ، مما يزيل واجهة الصدمة القصيرة للغاية أثناء الانتقال بين الوسائط.
الحاجز الديناميكي للغاز لا يقلل من القوة الجوية الإجمالية، بل يقلل من عبء الصدمة من نطاق الأجهزة الصغيرة إلى نطاق الأجهزة الصغيرة، مما يقلل بشكل حاسم من التوترات المحلية والاهتزازات والصدمات الحرارية في هيكل المكوك.
يُغلق البوابة الميكانيكية مباشرة بعد مرور المكوك، وبعد ذلك يتم إغلاق أحزمة الطائرات دون تأخير.
الغلاف الجويعبور الطبقات الكثيفةقطاع جوي باليستي مع أقصى عبء خلال الثواني الأولى.مرحلة توسيع
يختفي الشلنج على مسار الباليستيك، باستخدام كتله السلبي والبناء القوي، في الطبقات السرية من الغلاف الجوي. 10–20 لحظة
-توضيحات مبدئية بعد الخروج من منطقة الحواجز الغازية الديناميكية تتفاعل القوارب فورا مع الغلاف الجوي العادي في ارتفاع معين (~3400 m). يتم إجراء جميع حسابات المسار والتيارات الحرارية والتحميلات المفرطة من خلال التفاعل الجوي الكامل مع الغلاف الجوي، دون افتراض وجود درع غازي قناة أو مرافقة حجم مقسم
المدارالخروج من الفضاء والعمليات المداريةرفض الحرارة، وتصحيح المسار ونشر الحمولة المفيدة.مرحلة توسيع
بعد مغادرة الغلاف الجوي، يتم نشر المحرّكات لرفض الحرارة. ثم تقوم المكوك بتفعيل محركات الدفع البلازما الكهرومغناطيسية على متن الطائرة لتصحيح المسار الدقيق وإدخالها في المدار المستهدفغالباً مباشرة خارج GEO أو نحو نقاط لاغرنج. يتم نشر الحمل الفائدة. في تكوين AstroLiner-S، يتم إدخال التصحيح النهائي والتصحيح المداري بواسطة نظام دفع كيميائي.
العودةإزالة المدارالتكامل في الكهرباء و التصحيح في المسار وفقاً لنسخة المكوكمرحلة توسيع
في نظام AstroLiner الكامل الوظيفة، يتم تنفيذ إزالة المدار باستخدام محركات الدفع البلازما الكهرومغناطيسية. في تشكيل AstroLiner-S، يتم تنفيذ إزالة المدار، والتصحيحات والمناورات النهائية من قبل نظام الدفع الكيميائي.
الهبوطالهبوط في المحيطكبح المظلة، إلقاء الرصاص والانتقال إلى وضع البحرية.مرحلة توسيع
فوق المحيط الأطلسي بالقرب من غابون، يتم نشر نظام فرشاة للوقود لتقليل السرعة. وتقع المكوكة في زاوية هجوم منخفضة على جانب أسفل مضاد مصمم لمواجهة الاتصال بين السطح المدفأ والمياه الباردة. يتم نشر المروحيات أو طائرات المياه بعد الإسطاح.
الخدمةالتجنيد والاستعداد للرحلة القادمةالعودة إلى الميناء، والتفتيش، وإصلاح الحماية الحرارية والصيانة المخطط لها.مرحلة توسيع
يعيد مركبة المكوك المحركات الخاصة بها، التي تعمل بمفاعلها على متن المركبة، أو سحبات الاستعداد في حالة فشل نظام المكوك، المركبة إلى مجمع الميناء للتفتيش والصيانة وإصلاح الحماية الحرارية والاستعداد للرحلة القادمة. في تكوين AstroLiner-S، يتم تقديم العودة إلى الميناء عن طريق البطاريات ووحدة طاقة مساعدة أو سحبات الاستعداد.
منطق الخروج المباشر
لم يتم تصميم "ستار رود" حول الحاجة للبقاء في مدار الأرض المنخفض. الفكرة الأساسية هي استخدام الطاقة الحركية الأولية لإرسال الشحن مباشرة نحو مدارات عالية الطاقة ونقاط لاغرنج، مما يقلل من الحاجة إلى سلسلة إمداد الوقود والسحب وإطلاق الصواريخ المتعددة.
في المراحل الأولى من تطوير ستار رواد، وكإعداد أساسي، معقّد من الناحية التكنولوجية، وأكثر تحافظاً على التشغيل، يُتوقع استخدام النسخة التشغيلية للشاحنة AstroLiner-S (Simplified / Start).
هذا التغيير هو إصدار كامل وظيفيا، ولكن الطاقة والنظامية من أساس أسهل من AstroLiner، مصممة لاستخدام الممرات الرأسية، والشحن المبكر والإطلاقات المأرقة، وذلك لحد من المخاطر التكنولوجية والتنفيذية والتنظيمية للنظام.
فكرة أساسية لـ AstroLiner-S
أسترولينر-س تطبق النمط الأساسي لـ StarRoad طارون جوي ولكن بدون استخدام مصدر طاقة نووي أو حراري محمول و مع الحفاظ على التفاصيل الكبيرة للشروع في النسخة الأساسية.
جميع العمليات الطاقة المتطرفة (القطع والسطح والاستقرار في النفق) تم إدخالها بالكامل إلى البنية التحتية الأرضية.
خيط AstroLiner-S هو:
- جهاز النقل الذاتي
- ومتعددة المرات
- قادرة على الخروج في المدار، والنزول منها، والعودة بها
- ولكن باستخدام الدفع الكيميائي خارج الأنفاق فقط
- لا تحتوي على مصادر إشعاعيّة ايونيّة عالية القوة على متن الطائرة.
الطاقة والأنظمة المتسوقة
في تشكيل AstroLiner-S ، مستبعد تماماً:
- المرافق النووية والطاقة الحرارية
- المخاطر الإشعاعية والحرارية والحوادث المرتبطة بها
- سيناريوهات التلوث المستحيل في الأنفاق والبوابات
عناصر التشغيل العالي للسيطرة، والاستقرار والتفاعل مع الطريق:
- يتم إمداد الكهرباء قبل البدء
- يتم تحويلها إلى وضع دائم
- ويتم عزلها عن بعضها البعض ويتم تحكمها بواسطة نظام طائرة.
يتم تغذية الإلكترونيات على متن الطائرة وأنظمة التحكم والحماية عن طريق الكمبات الكهربائية والكابينة (المحركات) ، والتي تمت حسابها على دورة كاملة من التفريق المنزلي مع احتياط في الوقت.
التحكم النشط في المواصفات المُتَقَدِّمة في عملية التفريق محدودةً بالتواليات المُعَدِّلة الصغيرة وأوضاع الطوارئ، مما يستبعد الحاجة إلى مصدر طاقة مستمر عالي القوة على متن الطائرة.
في النظام المداري كمصدر فعال للطاقة تستخدم ألواح شمسية متكاثفة.
التركيبات المتحركة خارج النفق
كل العمليات المدارية لـ AstroLiner-S يتم باستخدام الدفع الكيميائي.
يُجهز القيادة:
- محركات الكيميائية المرتفعة المتوسطة الجهد (درجة LOX/LH₂ أو LOX/LCH₄) ،
- النظم المثقلة للتوجيه والتحكم في الحوادث (RCS).
يضمن التركيبات المتحركة:
- إقلاعها إلى المدار المستهدف بعد الخروج من الغلاف الجوي
- تعديل المعايير المدارية
- إنزلاق من المدار
- دخول و عودة المجال المتحكم
إن رفض المحركات الكهربائية والخمض المغناطيسي في هذا النسخة يتأثر بعدم وجود مصدر طاقة كهربائية عالية القوة على متن الطائرة ولا يعتبر قيوداً معماريًا للنظام بشكل عام.
العودة والتكثيف
أسترولينر-س قادر على:
- التنقل المستقل من المدار
- دخول الهواء المتحكم
- التخطيط الجوي
- إقلاعها في المحيط باستخدام أجنحة وبرنامج غطاء الطائرة
غياب مفاعل يسهل بشكل كبير:
- الاستخدام البحري
- الخدمة التنظيمية
- إعادة إصلاح الجهاز بعد عمليات إرسال غير شرعية
دور AstroLiner-S في تطوير StarRoad
تستخدم AstroLiner-S:
- أول نسخة من القارب "ستار رواد"
- منصة لتجميع إحصاءات الإطلاق والإفشل
- وسيلة لتشغيل النظام في وقت مبكر
- النقل الأساسي للبنية التحتية المدارية الأساسية.
ومع تطور المشروع، وظهور مصادر طاقة عالية القوة المكتسبة، واكتساب الخبرة التشغيلية، يمكن أن يكتمل أو يبدل AstroLiner-S تطورياً بالنسخة الكاملة من AstroLiner، مجهزة بموجات طاقة عالية القوة على متن الطائرة ومحركات بلازما كهربائية مغناطيسية
وبالتالي، فإن AstroLiner-S ليس تعزيزاً، بل هو مستوى تشغيل منطقي للنظام، يسمح لنا بدء تشغيل StarRoad في وقت مبكر، آمناً، مع مخاطر أقل في النظام، دون تغيير بنية الطريق السريع