Nasıl işliyor?
Çalışma döngüsü
StarRoad'ın fırlatma hazırlığından yörünge operasyonlarına, inişe ve bakıma nasıl ilerlediği.
HazırlıkFırlatma odasıMekik, hızlandırıcı, hava kilidi ve manyetik levitasyon sisteminin hazırlanması.Aşamayı aç
Şuttle Batanga yakınlarında fırlatma odasına yerleştirilmiştir. Şuttle'ların gemideki sistemleri test edilir, ardından hızlandırıcı sistemleri. Daha sonra gaz-dinamik geçitinin fırlatma öncesi bir test yapılır. Gemideki süperkondüktörler enerjili hale getirilmiş, manyetik levitasyon etkinleştirilmiş ve kontrol edilmiştir ve tünel vakum altında. Komut üzerine, ilk hızlandırıcı segmentlerine darbe gücü sağlanmaya başlar.
HızlanmaVakumlu maglev tüneli4g'den eylemsiz harekete geçişle ~11 km/s'ye kadar hızlanma.Aşamayı aç
- 0–330 Kilometre. Başlangıç uzunluklu hızlanma ~4g. enerjiyi levitasyon ve yerçekimi aşmak için önemli bir payı.
- 330~1800 km (S-kuşağın aşağıdaki kısmı). Başlangıçtan uzunlukta hızlanma yavaş yavaş azalması 4g ' e kadar 0. Çelin yeraltı arklardan geçerek, yüklenme hissini ~4g. Traektor çevresindeki EM elemanları tarafından istikrarlandırılır.
- ~1800–2050 km (S-eğrisinin yükselen bölümü). Geçide yaklaşırken ivme sıfıra düşer. Mekik son 50 km boyunca ~11 km/s hızla ataletle ilerler.
Hava kilidiVakum → atmosfer geçişiGaz dinamik bariyerin ve mekanik kapağın sıralı olarak etkinleştirilmesi.Aşamayı aç
Yüksek başlangıç noktası sayesinde mekik, ağ geçidinden yalnızca ~30 km sonra deniz seviyesinin >10 km üzerine ulaşarak şok dalgasının kara üzerindeki etkisini en aza indirir. Gaz dinamik kilit kuşaklarının test çalıştırması, mekanik kilit açılmadan, mekiğin fırlatılmasından bir dakika önce yapılır. Mekik tünel güzergâhının 45%’ini geçtikten sonra, vakum oluşturulurken tünelin son bölümündeki pompalar tarafından biriktirilmiş sıkıştırılmış hava, kilit kuşaklarından süpersonik akış olarak geçirilir. Mekik geçişinden ~10 saniye önce hidrojen beslemesi yapılır ve gaz dinamik bariyer sistemi yanma modunda ana aktivasyona geçerek konik biçimli sıcak, kısmen iyonize gazdan kararlı bir süpersonik akış oluşturur. Kuşakların başarılı biçimde etkinleştirilmesinden ve sıcak bariyer-gradyan konisinin oluşmasından 3 saniye sonra mekanik kilit açılır.
Bu engel ayrıca tünelde boşluk kaybını önler ve başlangıçtaki ısıl şokunu yumuşatır. Millisecondler içinde, transit aracı, nadirleşmiş ve ısıtılmış gazın hazırlanmış bir bölgesinden geçer. Bu anahtar teknoloji, başlangıç aerodinamik yüklemenin zaman profilini değiştirir ve medyalar arasında geçiş sırasında ultra kısa bir şok önünü ortadan kaldırır.
Gaz-dinamik bariyer toplam aerodinamik kuvvetleri azaltmaz; darbe yükünün süresini mikrosaniye aralığından milisaniye aralığına taşır. Bu, mekiğin yapısındaki yerel gerilmeleri, titreşimleri ve termal şoku önemli ölçüde azaltır.
Mekanik kapı, transbordör geçtikten hemen sonra kapanır ve ardından jet kemerleri gecikmeden kapanır.
AtmosferYoğun katmanların geçilmesiİlk saniyelerde maksimum yüklerin görüldüğü balistik atmosfer bölümü.Aşamayı aç
Mekik balistik bir yörünge izler ve eylemsizlik kütlesi ile sağlam yapısını kullanarak atmosferin yoğun katmanlarını geçer. En yüksek termal ve dinamik yükler ilk 10–20 saniyede oluşur.
Temel açıklama. Gaz-dinamik bariyer bölgesinden çıktıktan sonra mekik, belirlenen yükseklikte (~3400 m) normal atmosferle hemen tam etkileşime girer. Yörünge, ısı akışı ve aşırı yük hesaplarının tümü atmosferle tam aerodinamik etkileşim varsayımıyla yapılır; bir “gaz kalkanı”, “kanal” veya mekiğe eşlik eden seyreltilmiş hacim varsayılmaz.
YörüngeUzaya çıkış ve yörünge operasyonlarıIsı atımı, yörünge düzeltmesi ve faydalı yükün konuşlandırılması.Aşamayı aç
Atmosferden ayrıldıktan sonra, radyatörler ısı reddetmek için dağıtılır. Shuttle daha sonra ince yoldaki elektromanyetik plazma dürtüleriyi etkinleştirir ve hedef yörüngede sık sık doğrudan GEO'dan veya Lagrange noktalarına doğru yerleştirir. Faydalı yük dağıtılır. AstroLiner-S yapılandırmasında, son yerleştirme ve yörüngede düzeltme bir kimyasal itici sistemle gerçekleştirilir.
DönüşYörüngeden çıkışMekik sürümüne bağlı olarak frenleme ve yörünge düzeltmesi.Aşamayı aç
Tam işlevli AstroLiner sürümünde yörüngeden çıkış elektromanyetik plazma iticileriyle gerçekleştirilir. AstroLiner-S yapılandırmasında yörüngeden çıkış frenlemesi, düzeltmeler ve son manevralar kimyasal itki sistemiyle yapılır.
İnişOkyanusa inişParaşütle frenleme, suya iniş ve deniz moduna geçiş.Aşamayı aç
Gabon yakınlarındaki Atlantik üzerinde hızı azaltmak için fren paraşütü sistemi açılır. Mekik, ısınmış yüzeyin soğuk suyla temasına dayanacak şekilde tasarlanmış güçlendirilmiş alt gövde üzerine düşük hücum açısıyla suya iner. Suya inişten sonra pervaneler veya su jetleri açılır.
BakımÇekme ve sonraki uçuşa hazırlıkLimana dönüş, inceleme, ısı korumasının onarımı ve planlı bakım.Aşamayı aç
Mekiğin yerleşik reaktörden beslenen kendi motorları veya mekik sistemlerinde arıza durumunda hazır bekleyen römorkörler, aracı inceleme, bakım, ısı kalkanı onarımı ve bir sonraki uçuşa hazırlık için liman kompleksine götürür. AstroLiner-S yapılandırmasında limana dönüş bataryalar, yardımcı güç ünitesi veya hazır römorkörlerle sağlanır.
Doğrudan çıkış mantığı
StarRoad, düşük Dünya yörüngesinde kalma zorunluluğu etrafında tasarlanmamıştır. Temel fikir, başlangıç kinetik enerjisini kullanarak yükü doğrudan yüksek enerjili yörüngelere ve Lagrange noktalarına göndermek; böylece yakıt ikmali, çekme ve çoklu roket fırlatma zincirlerine duyulan ihtiyacı azaltmaktır.
StarRoad'ın ilk aşamalarında, temel, teknolojik olarak basitleştirilmiş ve daha muhafazakâr bir yapılandırma olarak, Çalkunun AstroLiner-S (Simplified / Start) başlangıç versiyonunun kullanılması öngörülmektedir .
Bu modifikasyon, mağastralın, erken yük ve pilot atışlarının başlangıçta kullanılması için tasarlanmış, işlevsel olarak tam, ancak enerji ve sistemik olarak basitleştirilmiş bir AstroLiner sürümüdür. Sistemin teknolojik, işletme ve düzenleyici risklerini aşamalı olarak azaltmak için.
AstroLiner-S'in Ana Önemliliği
AstroLiner-S, StarRoad’un temel paradigmasını — atmosferi ataletle geçmeyi — uygular; ancak bunu yerleşik bir nükleer veya termonükleer enerji kaynağı kullanmadan ve ana sürümün fırlatma kütlesi ile boyut özelliklerini tamamen koruyarak yapar.
Tüm enerji aşırı operasyonları (çırpma, levitasyon, tünelde istikrar) yeraltı altyapıya tamamen götürülmüştür.
AstroLiner-S zinciri:
- otonom bir taşıma aracı,
- Tamamen birer kez kullanılır.
- Kendi kendine yörüngeden çıkıp çıkıp geri dönebilen,
- Ancak sadece tünel dışındaki kimyasal çekişten yararlanarak,
- Yukarıda bulunan yüksek güçlü ionize ışın kaynağı bulunmayan.
Enerji ve süperiletken sistemler
AstroLiner-S yapılandırmasında aşağıdakiler tamamen kaldırılmıştır:
- nükleer ve termonükleer enerji tesisleri,
- Radyasyon, ısı ve kaza riskleri,
- Tunel ve kapı bölümlerinin geri dönüşü olmayan kirliliği senaryoları.
Leviyatsiyon, sabitleme ve rota ile etkileşimlerin süper taşıyan elementleri:
- Başlamadan önce elektrikle doldurulur,
- Sürekli olarak kullanılır.
- Birbirlerinden uzaklaştırılmış ve bir uçak sistemi tarafından yönetilir.
Bort elektronik, kontrol ve koruma sistemlerinin beslenmesi, tam bir tünel açma döngüsü için hesaplanmış, zaman rezervi olan aküler ve inersiyon toplayıcıları (mahovikler) hesabına gerçekleştirilir.
Çıkanma sürecinde aşırı yönlendirici konturların aktif yönetimi küçük düzeltme akımları ve kaza rejimleri ile sınırlıdır, bu da uçağa yüksek güçlü bir sürekli enerji kaynağının gerekliliğini ortadan kaldırır.
Orbital rejimde aktif enerji kaynağı olarak katlanabilir güneş panelleri kullanılır.
Tunel dışındaki motor kuruluşu
AstroLiner-S'in tüm yörüngede işlemleri kimyasal çekim ile gerçekleştirilir.
Çelke şu şekilde donatılır:
- Orta çekişli yürüyüş kimyasal motorları (LOX/LH₂ veya LOX/LCH₄ sınıfı),
- Doppled Orientation and Emergency Management (RCS) sistemleri ile ilgili olarak .
Hareketli kurulum şuları sağlar:
- Atmosferden çıktıktan sonra hedefli yörüngede götürülmek,
- Orbital ayarları düzeltmek,
- Yörüngeden çıkış,
- Atmosferin kontrolüyle girme ve geri dönüş.
Bu versiyonda elektrik reaktörü ve magnet-plazma motorlarından vazgeçmek, gemide yüksek güçlü bir elektrik kaynağı olmamasından kaynaklanıyor ve genel olarak sistemin mimari kısıtlaması olarak düşünülmemektedir.
Dönüş ve yeniden kullanılabilirlik
AstroLiner-S:
- Orbitten bağımsız bir şekilde çıkmak,
- Atmosferin kontrol edilebilir girişini,
- aerodinamik planlama,
- Kanat ve paraşüt sistemi kullanarak okyanusa inmek.
Reaktörün yokluğu , aşağıdakileri kolaylaştırır:
- deniz kullanımını,
- düzenleyici hizmet,
- İşten çıkmış bir yere yerleştirildikten sonra, bir cihazın yeniden kurulması.
AstroLiner-S ' in StarRoad'ın gelişmesindeki rolü
AstroLiner-S aşağıdaki gibi değerlendirilir:
- StarRoad'ın ilk seri versiyonu.
- Başlatma ve başarısızlık istatistiklerini toplama platformu,
- Sistemin erken başlatılması aracı,
- Başlangıç yörüngel altyapı için temel ulaşım.
Projenin gelişmesi, kompakt yüksek güç kaynaklarının ortaya çıkması ve çalışma deneyimi arttıkça, AstroLiner-S'in tamamı tamamlanabilir veya tamamlanabilir. Bu, yüksek güçlü bir enerji kuruluşu ve elektromanyetik plazma motorları ile donatılmış.
AstroLiner-S, bir anlaşmazlık değil, daha hızlı, daha güvenli ve daha az sistem riskleri ile StarRoad'ı kullanmaya başlamanın mantıklı bir başlangıç seviyesidir. Bu, karayoluların temel mimarisini değiştirmeden.