Újraéled egy ígéretes rakétatechnológia, ami hatékonyabb lehet a mai tipikus hajtómű-felépítésnél

2024 / 05 / 14 / Bobák Zsófia
Újraéled egy ígéretes rakétatechnológia, ami hatékonyabb lehet a mai tipikus hajtómű-felépítésnél
Az aerospike hajtóművek segítségével űrrepülőt üzemeltetne egy német gyártó, de az első éles teszt rögtön balesettel indult.

Az úgynevezett lineáris aerospike (LAS) hajtóművek alapvetően más felépítéssel rendelkeznek, mint a jelenleg használatban lévő rakétahajtóművek: a struktúrájuk lényegében olyan, mintha egy hajtóművet kifordítanának, vagyis nem “harang” alakú, hanem V-formájú rámpákból áll és a gázok nem egy körben zárt falakkal rendelkező fúvókából távoznak, hanem lényegében szabadon haladnak kifelé, a haladási irány kontrollálását a levegő nyomása végzi. Az aerospike gázsugara nagy lendületet tud adni az űreszköznek induláskor és a repülés későbbi szakaszaiban is bármilyen magasságban, ezért a segítségével lehetséges lenne egyfokozatú rakétával elérni az űrt és elhagyni a Föld légkörét. Ez a többfokozatú rakétáknál egyszerűbb és könnyebb megoldást biztosítana az űrbeli közlekedéshez, de a módszer hátrányokkal is jár, megoldást kell találni például a hajtómű azon részeinek túlmelegedésére, amelyek a rendkívül forró gázokkal érintkeznek.

A rakétatechnológia területén a többfokozatú hajtóművek kerültek előtérbe a fejlesztések során és ez bizonyult a befutónak a különféle szerkezeti megoldások versenyében, de az aerospike típusú hajtóművekkel is aktívan kísérleteztek és kísérleteznek manapság is a gyártók. A Lockheed Martin és a NASA együttműködésében megvalósuló X-33 programban egészen a 2000-es évek elejéig foglalkoztak az aerospike módszerrel, mint egy ígéretes technológiai újdonsággal, ami egy leendő LRV (reusable launch vehicle), többször felhasználható hordozórakéta kialakításához járult volna hozzá. Az X-33/VentureStar demonstrációs eszköz olyan járműnek készült, ami kívülről az űrsiklókat idézte, csak jóval kisebb méretben és képes volt a vertikális, helyből történő felszállásra, majd a horizontális landolásra egy kifutópályán. Az X-33 programba a NASA közel egymilliárd, míg a Lockheed Martin majdnem félmilliárd dollárt invesztált, de úgy gondolták, a befektetés megtérül majd, mivel a teljes méretű LRV a rakományok űrbe való szállításának költségeit akár tizedére csökkentheti, kilogrammonként hétmillió forintról nagyjából 700 ezerre. A projektet 2001-ben elkaszálták, miután a NASA és a Lockheed közti szerződés lejárt. A SpaceNews 2001-es hírei szerint még szenátusi tagok is kifejezték a sajnálatukat a program leállítása és az X-33 által nyújtott potenciális előnyök elvesztése miatt, de mivel a Légierő sem vette át a programot a NASA-tól, az akkori aerospike és leendő RLV fejlesztése véget ért, mielőtt még a hajtómű repülhetett volna.

Egy újabb lineáris aerospike hajtómű viszont már egészen közel került a levegőbe emelkedéshez a német Polaris vállalat révén,

ami évek óta dolgozik a saját készítésű aerospike megoldásán, hogy segítségével létrehozza az AURORA űrrepülőgépet. A hajtóművet a német szövetségi hivatal, a BAAINbw megbízásából fejlesztik és és több előzetes földi tesztre már sor került kisebb méretű demonstrációs járművekkel. A LAS előnyei a Polaris szerint a növelt teljesítmény, a nagyobb teherbírás és felszálló tömeg csökkenése, ami a hagyományos rakétahajtóműveknél jobb hatásfokot jelent a szállítmányozás tekintetében. Az AURORA négy, kerozinnal hajtott gázturbinás sugárhajtóművel is fel lesz szerelve, amelyek alacsonyabb magasságon működtetik, majd a magasban beindítják az aerospike hajtóművet. A gép rendelkezik egy felső fokozattal is, ami csak a rakományokkal együtt válik le az űrrepülőgépről, így a jármű azonnal vissza tud térni a Földre. A szállítási költségeket a felére, harmadára csökkentheti, mintegy 24 óra alatt végezhet egy-egy misszióval a felkészítést és a landolást is beleértve és 1000 kilogrammnyi rakományt tud eljuttatni Föld körüli pályára.

Az AURORA szolgáltatásainak kezdetét 2027-re tervezik, de addig még sok munka van hátra, az aerospike hajtómű ugyanis még nem is repült, sőt, első tesztje kudarccal végződött. A MIRA demonstrációs eszköz februári próbája során a járművet baleset érte a Polaris beszámolója szerint még mielőtt a hajtóműveket beindították volna, ezért nem derült ki, hogyan teljesít a LAS hajtómű. A következő tesztet a nagyobb méretű, 5 méter hosszú MIRA II és MIRA III modellekkel végzik, amelyek összeállítása hamarosan megkezdődik és a nyáron sor kerülhet az első repülésre is. A MIRA járművek aerospike hajtóművel és sugárhajtóművekkel működnek.

Az utódok a tervek szerint már sikerrel vehetik a nehézségeket, ami az első MIRA esetében még nem ment zökkenőmentesen: a februári próba alatt a jármű az erős oldalszeleknek és az irányítási rendszer hibájának kombinációja miatt 170 km-h-ás sebességgel letért a pályáról és olyan mértékben károsodott, hogy a javítás helyett az új modellek építése mellett döntöttek a vállalat mérnökei.

(Fotó: Polaris, ESA, NASA)


A következő 25 év - mítoszok, jóslatok és a valóság
A következő 25 év - mítoszok, jóslatok és a valóság
Európa legnagyobb jövőfesztiválja, a Brain Bar idén is megnyitja kapuit. A rendezvény a 21. század első negyedének elteltével arra a kérdésre keresi a választ: hogy fest majd az emberiség következő 25 éve. A diákok és pedagógusok számára ingyenes eseménynek szeptember 18-19-én a Magyar Zene Háza ad otthont.
Az Űrodüsszeiában felcsendült az űr himnusza, most útnak indult, hogy négy év múlva elérje az Alpha Centaurit
Az Űrodüsszeiában felcsendült az űr himnusza, most útnak indult, hogy négy év múlva elérje az Alpha Centaurit
A közvetítést úgy oldották meg, hogy a jelek a Voyager 1 útját is keresztezzék.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.