Varför tar rymdfärjor inte ut som flygplan?

Shocking Facts You Never Knew About The Challenger Shuttle Disaster (Juni 2019).

Anonim

Medan du tittar på videon på rymdfärjan Atlantis som landade på NASAs Kennedy Space Center, kom en fråga upp i mitt huvud: om en rymdfärja kan landa som ett flygplan, varför kan det inte ta ut som ett, i stället för att starta rakt upp?

Låt raketten lanseras!

En " Rocket launch ", som är startfasen vid flygning av en raket, kräver mycket högteknologisk utrustning som är speciellt utformad för att underlätta lanseringen av raketen. Det är en viktig sak om en raketlansering att överväga, medan den andra är att det är väldigt dyrt!

Eftersom den primära funktionen för lanseringsmaskinen verkar vara att få rymdfärjan i luften, varför kan de inte göras för att accelerera på en landningsbana och sedan ta av, precis som ett flygplan gör? Skulle det inte vara ett mer genomförbart alternativ att bli av med den enorma startkudden och använda en landningsbana istället?

Gör det till omlopp

Hur klättrar en raket så fort efter lanseringen?

Huvudmotorerna i rymdfärjan och 2 fasta boosters ger den kraft som krävs för att få hög vertikal hastighet

Stöten som behövs för att starta rymdfärjan tillhandahålls av två fasta raketer och tre rymdbussmotorer, som alla arbetar under avlastning. Enligt NASA är trycket från de två fasta boostersna 6, 6 miljoner pund, medan de tre motorerna i pendeln ger nästan 1, 2 miljoner pund värt drivkraft. Det betyder att den totala kraften under en lansering är 7, 8 miljoner pund!

Endast en kraft som är så stark kan eventuellt starta en buss till luften med en otroligt hög fart. Den vertikala uppstigningen är långsam initialt; Det tar 8 sekunder för pendeln att uppnå en hastighet på 100 mph (161 kmph). Men när bränslet stryks i snabb takt, klättrar pendeln snabbt och vid slutet av den första minutens flygning uppnår den en häftande hastighet på 1 000 mph (1609 kmph)! (Källa)

Så varför tar inte raketer ut som flygplan?

Nu när du vet allt om flyghastighet och vikten av att göra det snabbt i omlopp, är det ganska enkelt att förstå varför raketer inte tar ut som flygplan gör från en landningsbanan. Det finns några orsaker bakom det, främst att ett flygplan inte går snabbare än 500-600 mph. Som pilot på en rymdfärja vill du dock komma ur atmosfären så snart som möjligt, och för det behöver du mycket hög hastighet. Det är anledningen till att rymdfärjelösningar använder stora externa vattentankar och bränsleförstärkare, eftersom de vill uppnå en enorm hastighet på några sekunder

Den yttre tanken som är ansluten till rymdskeppet för att driva sin uppstigning genom luften

Naturligtvis kan du också undvika atmosfären med lägre hastighet och ta mer tid under din vertikala uppstigning, men det skulle kräva mycket bränsle - en otrolig mängd. En sådan metod att lansera en raket i rymden skulle vara högst tillförlitlig, både tekniskt och ekonomiskt.

Potentiella fallgropar

Enligt NASA är den genomsnittliga kostnaden för att starta en rymdfärja cirka 450 miljoner dollar per uppdrag, med hjälp av den nuvarande tekniken. Men när du lägger till ytterligare boosters (eller mer bränsle) för att ge en hållbar kraft vid uppstigningen genom luften (för en flygplansstart), kommer kostnaden för lanseringen att himmelrappa i ordets riktiga bemärkelse.

Du måste också överväga andra tekniska konsekvenser. Till exempel väger en rymdfärja mer än 2, 04 miljoner kilo (4, 5 miljoner pund) vid lanseringen. så, hur mycket mer bränsle skulle du kunna lägga till sin vikt utan att höja lanseringen kostnadseffektivt?

Rumskyttens stubbe vingar är inte avsedda att få det att flyga som ett flygplan

Vidare är de rymliga vingarna i en rymdfärja inte konstruerade för att lyfta den som ett flygplan. I stället finns de för ett antal andra funktioner, bland annat underlättande av en kontrollerad inställning vid återinträde och så vidare. (för mer information om vings funktion på rymdfärjan, klicka här).

Sammantaget är det inte en helt löjlig idé att starta en rymdfärja genom att få den att starta från en landningsbanan som ett flygplan, men de tekniska konsekvenserna av en sådan lansering är alldeles för komplexa och kostnaderna är mycket, mycket högre än de konventionell vertikal lansering.

Bildkälla: www.nasa.gov

Därför verkar det som om visionen om att en raket startar vertikalt från lanseringsplattan, lämnar ett humongous moln av gas och rök, är här för att stanna.

referenser