Tangu katikati ya karne iliyopita, dhana ya mfumo wa anga na uzinduzi wa hewa imefanywa kazi katika nchi tofauti. Hutoa pato la mzigo kwenye obiti ukitumia gari la uzinduzi lililozinduliwa kutoka kwa ndege au ndege nyingine. Njia hii ya uzinduzi inaweka vizuizi kwenye misa ya malipo, lakini ni ya kiuchumi na rahisi kuandaa. Kwa nyakati tofauti, miradi mingi ya uzinduzi wa hewa ilipendekezwa, na zingine hata zilifikia utendaji kamili.
Hewa "Pegasus"
Mradi uliofanikiwa zaidi wa uzinduzi wa anga (AKS) hadi sasa ulizinduliwa mwishoni mwa miaka ya themanini. Shirika la Amerika Orbital Sciense (sasa ni sehemu ya Northrop Grumman), na ushiriki wa Scale Composites, imeunda mfumo wa Pegasus kulingana na gari la uzinduzi wa jina moja.
Roketi ya hatua tatu ya Pegasus ina urefu wa m 16.9 na uzani wa uzani wa tani 18.5. Hatua zote zina vifaa vya injini zenye nguvu. Hatua ya kwanza, ambayo inawajibika kwa ndege ya anga, ina vifaa vya mabawa ya delta. Ili kubeba mzigo wa malipo, kuna chumba na urefu wa 2, 1 m na kipenyo cha mita 1, 18. Uzito wa mzigo ni kilo 443.
Mnamo 1994, roketi ya Pegasus XL iliwasilishwa kwa urefu wa meta 17.6 na uzito wa tani 23.13. Kwa sababu ya kuongezeka kwa saizi na uzani, injini mpya zilianzishwa. Bidhaa ya XL inajulikana na nguvu zake zilizoongezeka na sifa za kukimbia, ambayo inaruhusu kufikia mizunguko ya juu au kubeba mzigo mzito.
Mlipuaji wa B-52H aliyerekebishwa hapo awali alitumika kama mbebaji wa roketi ya Pegasus. Kisha mjengo wa Lockheed L-1011 ulijengwa tena ndani ya mbebaji. Ndege hiyo yenye jina lake Stargazer ilipokea kusimamishwa kwa nje kwa roketi moja na vifaa anuwai vya kudhibiti uzinduzi.
Uzinduzi wa AKC Pegasus unafanywa kutoka kwa wavuti kadhaa huko Merika na kwingineko. Mbinu ya uzinduzi ni rahisi sana. Ndege ya kubeba huingia katika eneo maalum na inachukua urefu wa mita elfu 12, baada ya hapo roketi imeshuka. Bidhaa ya Pegasus inapanga kwa sekunde chache na kisha kuanza injini ya hatua ya kwanza. Wakati wa kufanya kazi wa injini tatu ni sekunde 220. Hii ni ya kutosha kuleta mzigo kwenye mizunguko ya chini ya Dunia.
Uzinduzi wa kwanza wa roketi ya Pegasus kutoka B-52H ulifanyika mnamo Aprili 1990. Mnamo 1994, ndege mpya ya kubeba ilianzishwa. Tangu mwanzo wa miaka ya tisini, uzinduzi kadhaa umekuwa ukifanywa kila mwaka kwa lengo la kuweka obiti ya gari fulani zenye kompakt na nyepesi. Hadi anguko la 2019, AKS Pegas ilifanya ndege 44, ambazo 5 tu ziliishia kwa ajali au mafanikio ya sehemu. Gharama ya uzinduzi ni kati ya $ 40 milioni hadi $ 56 milioni, kulingana na aina ya roketi na sababu zingine.
Kizindua kipya zaidi
Tangu mwisho wa miaka ya 2000, kampuni ya Amerika ya Virgin Galactic imekuwa ikifanya kazi kwenye mradi wa AKC LauncherOne. Kwa muda mrefu, kazi ya maendeleo na utaftaji wa wateja wanaowezekana ulifanywa. Katika nusu ya pili ya kumi, kampuni ya msanidi programu ilikuwa na shida, kwa sababu ambayo ratiba ya mradi ilibidi irekebishwe.
Mfumo wa LauncherOne umejengwa karibu na roketi ya jina moja. Hii ni bidhaa ya hatua mbili na urefu wa zaidi ya m 21 na uzani wa takriban. Tani 30. Roketi inaendeshwa na injini za N3 na N4 zinazotumia mafuta ya taa na oksijeni ya maji. Wakati wa kufanya kazi wa injini ni sekunde 540. Roketi moja inaweza kuinua kilo 500 za mizigo kwenye obiti na urefu wa kilomita 230. Marekebisho ya hatua tatu ya roketi na sifa zilizoboreshwa yanatengenezwa.
Hapo awali, gari la uzinduzi lilipangwa kuzinduliwa kwa kutumia ndege maalum ya White Knight Two, lakini mnamo 2015 iliachwa. Kibebaji kipya kilikuwa ndege ya abiria ya Boeing 747-400 iliyoundwa tena na jina lake Cosmic Girl. LauncherOne pylon imewekwa chini ya upande wa kushoto wa sehemu ya kituo.
Kampuni ya maendeleo inadai kwamba AKS LauncherOne inaweza kuendeshwa kwenye uwanja wowote wa ndege unaofaa. Tovuti ya uzinduzi wa roketi imechaguliwa kulingana na vigezo vinavyohitajika vya obiti. Kwa suala la uzinduzi na kanuni za kukimbia, maendeleo ya Bikira Galactic hayana tofauti na mifumo mingine ya uzinduzi wa hewa. Gharama ya operesheni kama hiyo ni $ 12 milioni.
Uzinduzi wa kwanza wa LauncherOne ulifanyika mnamo Mei 25, 2020. Baada ya kujifunga kutoka kwa yule aliyebeba, roketi iliwasha injini na kuanza kukimbia. Muda mfupi baadaye, laini ya kioksidishaji ya hatua ya kwanza ilianguka, na kusababisha injini ya N3 kukwama. Roketi ilianguka baharini.
Virgin Orbit ilifanya uzinduzi wake wa kwanza kufanikiwa mnamo Januari 17, 2017. Roketi iliyobadilishwa iliondoka juu ya Bahari ya Pasifiki na kupeleka satelaiti 10 za CubeSat kwenye obiti ya chini. Kuna mikataba ya uzinduzi mwingine tatu. Hapo awali, kulikuwa na agizo kutoka kwa kampuni ya mawasiliano ya OneWeb, lakini uzinduzi huu umeahirishwa kwa muda usiojulikana au unaweza kufutwa.
Washindani wanaowezekana
Miradi mpya ya uzinduzi wa hewa ya AKS sasa inaundwa katika nchi kadhaa. Wakati huo huo, idadi kubwa ya miradi inapendekezwa huko Merika, ambapo watengenezaji wenye bidii wanaweza kupata msaada mkubwa kutoka kwa NASA. Katika nchi zingine, hali inaonekana tofauti - na hadi sasa haijasababisha mafanikio dhahiri.
Tangu mwisho wa miaka ya 2000, Ufaransa, iliyowakilishwa na Dassault na Astrium, imekuwa ikiunda AKS Aldebaran. Hapo awali, dhana kadhaa za makombora zilizo na njia tofauti za uzinduzi zilizingatiwa, na MLA tu (Micro Launcher Airborne) ndiye aliyepata maendeleo zaidi - roketi yenye kompakt yenye shehena ya kilo kumi, inayofaa kutumiwa na mpiganaji wa Rafale.
Ubunifu wa Mbunge wa Aldebaran umekuwa ukiendelea kwa miaka kadhaa, lakini upimaji bado haujaanza. Kwa kuongezea, wakati wote wa majaribio na mustakabali wa mradi unabaki kuwa swali.
Dhana ya kupendeza ya AKC ilipendekezwa na kampuni ya Amerika ya Generation Orbit. Mradi wake wa GOLauncher-1 / X-60A hutoa ujenzi wa roketi moja ya hatua inayotumia kioevu inayofaa kusimamishwa chini ya ndege ya Learjet 35. Inapaswa kukuza kasi ya hypersonic na kufanya ndege za suborbital. Katika siku zijazo, inawezekana kupata uwezo wa orbital. X-60A inaonekana kama jukwaa la miradi anuwai ya utafiti.
Mwanzoni mwa muongo uliopita, Generation Orbit ilipokea msaada wa Pentagon. Mnamo mwaka wa 2014, mfano wa roketi ya X-60A ilifanya safari yake ya kwanza ya kusafirisha chini ya mbebaji wa kawaida. Tangu wakati huo, hakukuwa na ripoti za ndege za majaribio. Labda, idara ya jeshi na mkandarasi wanaendelea kukuza, lakini hadi sasa hawawezi kuanza majaribio kamili ya kukimbia kwa sababu moja au nyingine.
Miradi kadhaa ya AKC ya aina anuwai ilitengenezwa katika nchi yetu; vifaa vyao vimeonyeshwa mara kwa mara kwenye maonyesho anuwai. Kwa mfano, mradi wa MAKS ulipendekeza utumiaji wa ndege ya An-225 na spaceplane na tanki la nje la mafuta. Pia, mradi wa Uzinduzi wa Hewa ulibuniwa kwa msingi wa ndege ya An-124. Alitakiwa kubeba kontena la kushuka na kombora la Polet. Miradi yote miwili haingeweza kukamilika kwa sababu kadhaa.
Matarajio ya mwelekeo
Kama unavyoona, kwa miongo kadhaa iliyopita, dhana ya uzinduzi wa hewa wa kukimbia kwenye obiti imevutia, ambayo inasababisha kuonekana mara kwa mara kwa miradi mipya. Wakati huo huo, sio maendeleo yote ya aina hii yanafikia angalau vipimo, bila kusahau operesheni kamili. Hadi sasa, ni AKS Pegasus tu ndiye aliyeweza kuleta ndege za kawaida, na hivi karibuni LauncherOne inaweza kuonyesha mafanikio kama haya.
Kushindwa kama kwa uzinduzi wa hewa kunahusishwa na mapungufu kadhaa ya malengo. Uwezo wa kubeba vile AKS hadi sasa hauzidi kilo mia kadhaa na iko sawa sawa na uzani wa roketi, ambayo, kwa upande wake, imedhamiriwa kulingana na sifa za ndege ya kubeba. Uchumi wa mafuta kwa sababu ya uzinduzi wa hewa kwa ujumla hautatulii shida hii.
Walakini, mifumo iliyozinduliwa na hewa ina faida zao. Zinathibitisha kuwa njia rahisi ya kuingiza mizigo midogo kwenye mizunguko ya chini. Uwezo wa chini wa kuinua huruhusu ukusanyaji haraka wa mzigo mzima na nyakati fupi za kusubiri kwa wateja. Wakati huo huo, inawezekana kugawanya gharama ya uzinduzi wa chini kuwa idadi kubwa ya wateja. Walakini, watengenezaji na watengenezaji wa teknolojia ya nafasi ndogo bado hawajaonyesha kupendeza kwa AKS iliyopo.
Uzoefu wa kigeni unaonyesha kuwa mifumo ya anga na uzinduzi wa hewa ina faida fulani juu ya teknolojia nyingine ya roketi na nafasi na inaweza kusuluhisha shida za kibinafsi. Inaweza kudhaniwa kuwa katika siku zijazo darasa hili la teknolojia halitapotea na hata kukuza. Kama matokeo, niche mpya mwishowe itaunda kwenye soko la uzinduzi wa nafasi, ambalo litakuwa la kupendeza kwa watengenezaji wa roketi na wateja watarajiwa.
