stringtranslate.com

سنجر (سفینه فضایی)

Saenger یا Sänger یک طرح مفهومی آلمان غربی برای یک هواپیمای فضایی دو مرحله‌ای به مدار بود . نام آن از یوگن سانگر گرفته شده است که یک چهره کلیدی در توسعه این مفهوم برای شرکت هوافضا Junkers بوده است . [2] [3]

اولین تجسم آن، به نام Saenger I نامگذاری شد ، در طول دهه 1960 توسعه یافت. شرکت هوافضای آلمانی Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) کانسپت هایی را برای استفاده به عنوان هواپیمای مسافربری مافوق صوت و به عنوان وسیله نقلیه پرتاب دو مرحله ای برای استقرار محموله های مختلف، از جمله فضانوردان از طریق هواپیمای فضایی مفهومی Horus (مرحله فوقانی مداری مافوق صوت) در فضا تولید کرد. مدار. این ایده ها مورد حمایت مرکز هوافضای آلمان (DLR) قرار گرفت و منجر به انجام مطالعات دقیق بیشتر به عنوان بخشی از یک مطالعه مافوق صوت در سطح ملی شد.

در طول دهه 1980، دولت آلمان علاقه فزاینده ای به این پروژه برای استفاده به عنوان یک سیستم پرتاب قابل استفاده مجدد نشان داد ، که در نتیجه پروژه مورد حمایت رسمی قرار گرفت و کار بر روی نسخه بزرگ شده خودرو، معروف به Saenger II ، آغاز شد . کار بر روی این پروژه در سال 1995 به دلیل هزینه های پیش بینی شده بالای ادامه کار و دستاوردهای عملکرد محدود (در مقایسه با سیستم های پرتاب قابل مصرف موجود مانند موشک آریان 5 ) پایان یافت.

توسعه

در اوایل دهه 1940، مهندس و دانشمند موشکی آلمانی، یوگن سانگر، طرح های اولیه را برای یک هواپیمای موشک دو مرحله ای تولید کرد . [3] پیشنهاد شده در پس زمینه جنگ جهانی دوم ، پیشنهاد شد که هواپیمای پیش بینی شده برای اهداف نظامی. در مفهوم، این وسیله نقلیه می توانست با سرعت 17000 کیلومتر در ساعت حرکت کند، اقیانوس اطلس را طی کند و محموله یک تنی تسلیحات را بر روی اهدافی در ساحل شرقی ایالات متحده از جمله شهر نیویورک پرتاب کند . در حالی که چنین هواپیمایی هرگز در این زمان ساخته نشد، اما به عنوان یک مفهوم، نقطه شروعی برای کارهای بعدی بود. [3]

در طول دهه‌های 1960 و 1970، مسرشمیت-بولکو-بلوم (MBB) کار بر روی این مفهوم را از سر گرفت که به Saenger معروف شد. [4] این پروژه مطالعاتی توجه مرکز هوافضای آلمان (DLR) را به خود جلب کرد، که به طور رسمی آن را به عنوان یک مفهوم مرجع برای یک برنامه مافوق صوت آلمان غربی پذیرفت . Saenger به عنوان یک هواپیمای مسافربری بالقوه در نظر گرفته می شد که هم بزرگتر و سریعتر از Concorde انگلیسی-فرانسوی بود و هم برای استفاده از آن برای پرتاب محموله ها به مدار پایین زمین (LEO). [4] یکی دیگر از کاربردهای بالقوه کلیدی برای این نوع، به عنوان اولین مرحله از یک سکوی پرتاب دو مرحله ای برای یک فضاپیمای پیش بینی شده بود که به عنوان Horus (مرحله فوقانی مداری مافوق صوت) شناخته می شد، و همچنین یک ماژول بار بدون خدمه، که شناخته شده بود. به عنوان کارگوس (مرحله بالایی بار). [4] همچنین اعتقاد بر این بود که در تئوری، سینگر می‌توانست هزینه‌های پرتاب محموله‌ها را از 3500 دلار به ازای هر پوند به 500 دلار در هر پوند کاهش دهد. هزینه راه اندازی پیش بینی شده به عنوان یک استدلال اقتصادی عمده برای ادامه توسعه در نظر گرفته شد. [5]

مدلی در مقیاس سنگر

در اواسط دهه 1980، علاقه رسمی به برنامه Saenger به طور فزاینده ای برجسته شد. [6] در ژوئن 1985، یک ارائه رسمی در مورد سیستم پرتاب Saenger به شورای آژانس فضایی اروپا (ESA) ارائه شد. [7] در این مرحله، ESA سه پروژه رقیب برای بررسی داشت، به غیر از Saenger، اینها هرمس فرانسوی و HOTOL بودند . طبق نشریه هوافضا Flight International ، از همان ابتدا، آشکار بود که تأمین بودجه از سوی ESA هم به دلیل کمبود بودجه در دسترس آژانس و هم به دلیل فقدان حمایت سیاسی از این برنامه، دشوار بود. [7] در حالی که حمایت آلمان از Saenger وجود داشت، تمایل گسترده‌ای برای ESA وجود داشت که به جای تمرکز بر استفاده از قابلیت‌های موجود و سایر برنامه‌های فضایی، تاکید و اولویت را بر توسعه و استقرار برنامه‌های فضایی مستقل خدمه حذف کند. برنامه های تحقیقاتی مرتبط با فضا [8]

دولت آلمان غربی برای تامین مالی کار توسعه در Saenger به توافق رسید. این در نظر گرفته شده بود تا در جهت نمایش اجزاء، که قرار بود بین سال‌های 1993 و 1999 برگزار شود، و نمونه اولیه آن، که قرار بود تا سال 2000 تکمیل شود، کار کند . وزارت تحقیقات آلمان غربی 122 میلیون دلار، یعنی 7 درصد از بودجه مربوط به فضا، کمک کرد، در حالی که DLR 48 میلیون دلار، انجمن تحقیقات آلمان 17 میلیون دلار، و صنعت آلمان نیز 22 میلیون دلار دیگر سرمایه گذاری کرد. [10] در اوت 1988، اولین پیکربندی Saenger ایجاد شد. [11]

در این مرحله، زمان و هزینه پیش بینی شده برای تکمیل کامل کار توسعه 12 میلیارد دلار در طول 20 سال بود. [12] با این حال، توجه در داخل دولت آلمان تنها بر سنگر متمرکز نبود. یک هواپیمای فضایی رقیب هرمس ، که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) تایید شده بود ، نیز توجهات را به خود جلب کرد و در بین شرکای اروپایی از حمایت گسترده‌تری برخوردار بود. [12] در سال 1995، این پروژه در درجه اول به دلیل نگرانی از هزینه های توسعه و دستاوردهای محدود در قیمت و عملکرد در مقایسه با سیستم های پرتاب فضایی موجود مانند موشک آریان 5 متوقف شد . [13]

طراحی

Saenger یک هواپیمای مافوق صوت بسیار آیرودینامیک بود که از نظر اندازه شبیه به هواپیمای مسافربری بوئینگ 747 معمولی بود و قادر به بلند شدن مانند هواپیماهای معمولی بود. [4] به عنوان یک هواپیمای معمولی، پیش‌بینی می‌شد که می‌توانست سرعت 4.4 ماخ را در بردی معادل 11000 کیلومتر در حالی که حدود 230 مسافر را حمل می‌کرد، طی کند. این بیش از دو برابر سرعت، برد و ظرفیت هواپیمای انگلیسی-فرانسوی کنکورد ، تنها هواپیمای مسافربری مافوق صوت عملیاتی بود که خدمات طولانی مدت را مشاهده کرد. [14] Saenger با ترتیبی از شش موتور هیبریدی توربورمجت نیرو می گرفت . [5] [15] طبق نشریه هوافضا Flight International ، "کلید موفقیت، بدون شک، در دسترس بودن موتورهای جت بسیار پیشرفته برای کشتی مادر است". [7]

Saenger قرار بود برای عملکردهای مختلف توسعه یابد. برای پرتاب‌های فضایی، می‌توان از آن به عنوان یک کشتی مادر برای پرتاب محموله‌ها به مدار استفاده کرد. [4] همانطور که پیش‌بینی می‌شد، می‌توانست یک هواپیمای فضایی مداری خلبان کوچک‌تر ، معروف به Horus (مرحله بالایی افقی) حمل کند. Horus اساساً برای سرویس و تأمین ایستگاه‌های فضایی با حمل محموله‌های مختلف، از جمله بین 4000 پوند تا 6000 پوند محموله و حداکثر شش فضانورد ، به مداری 270 مایلی استفاده می‌شد . [5] استفاده از مراحل فوقانی اضافی، از جمله وسیله نقلیه بدون خدمه کارگوس (Cargo Upper Stage) که برای انتقال محموله های بین 5 تا 15 تن به مدار پایین زمین (LEO) استفاده می شد، پیش بینی می شد. [4] پیشرانه کارگوس از عناصر موشک آریان 5 استفاده مجدد می کرد . [5] در پیکربندی پرتاب فضایی، سینگر به طور معمول از زمین بلند می‌شد و تا ارتفاع سقف 100000 فوت و حداکثر سرعت 6 ماخ بالا می‌رفت، پس از آن مرحله دوم جدا می‌شد و صعود مستقل خود را به مدار آغاز می‌کرد. . [7]

استفاده از Saenger به عنوان یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت در عمق مورد مطالعه قرار گرفت. از آنجایی که این هواپیما در ارتفاعات بسیار بالا پرواز می کرد، سطح سر و صدا در سطح زمین به میزان قابل توجهی کاهش می یافت، که موضوع مهمی برای مناقشه عمومی برای کنکورد قبلی بود. [14] اولین مرحله از سیستم پرتاب Saenger از نظر آیرودینامیکی شبیه به مدل هواپیمای مافوق صوت پیشنهادی بود، و بنابراین از نظر کار توسعه سطح مشترکی داشت. [7]

انواع

سنگر I

وسیله نقلیه Saenger I از یک مفهوم دو مرحله ای، مشابه شاتل فضایی آمریکا استفاده می کرد . مرحله اول با مرحله دوم متصل به بالا، با استفاده از یک باند فرودگاه به صورت افقی بلند می شود و با استفاده از موتورهای رم جت تنفس هوا به ارتفاع 30 کیلومتری صعود می کند . مرحله دوم سپس جدا می شود و با استفاده از موتور موشک LOX/LH2 خود به سرعت ها و ارتفاعات مداری می رسد . [5] مزیت این روش این است که در مرحله اول از مزایای موتورهای تنفس هوا (مانند ضربه ویژه بالاتر ) استفاده می شود تا زمانی که به دلیل فشار هوای کم و سرعت بالا دیگر قابل دوام نباشند. مرحله دوم دارای ابعاد 31 متر × 12 متر بود و می توانست یک جفت فضانورد را حمل کند. [2] مفهوم دیگر RT-8 "Raumtransporter-8" یا "Space Transport 8" قرار بود توسط یک موشک بخار نیرو بگیرد، که مرحله اول و دوم را در یک مسیر 3 کیلومتری به سرعت رهاسازی 900 کیلومتر می برد. /h. [16]

سنجر دوم

پروژه Saenger II از Saenger I در اواخر دهه 1980 رشد کرد. قرار بود این وسیله پرتاب اروپایی باشد که در نظر گرفته شده بود مفهوم و قابلیت های برنامه شاتل فضایی را تقلید کند. کار توسعه توسط شرکت هوافضای آلمان غربی Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) انجام شد . [13] همانطور که پیش بینی می شد، وسیله نقلیه با استفاده از موتورهای رم جت از باند فرودگاه بلند می شود و به ارتفاع 30 کیلومتری صعود می کند و به 7 ماخ می رسد. مرحله دوم سپس جدا می شود و با استفاده از موتور موشک خود به سرعت ها و ارتفاعات مداری شتاب می گیرد، مرحله اول. بازگشت به باند اصلی این فضاپیما می توانست یک محموله 10000 کیلوگرمی یا یک ماژول خدمه را به مدار پایین زمین برساند . [13]

استفاده دیگر از Sanger II می تواند به عنوان هواپیمای مسافربری EHTV (وسایل نقلیه حمل و نقل مافوق صوت اروپا) MBB HST-230 با 230 مسافر برای برد بیش از 10000 کیلومتر (فرانکفورت تا توکیو) با سرعت کروز 4.4 ماخ در ارتفاع 24.5 کیلومتری باشد. [17] [18] [19] [20]

همچنین ببینید

مراجع

نقل قول ها

  1. ↑ «هواپیمای فضایی RBCC SSTO با پرتاب منجنیق استوایی برای دسترسی سرنشین دار اقتصادی به LEO». مجله بین المللی هوانوردی، هوانوردی و هوافضا . 3 (2). 27 آوریل 2016 . بازبینی شده در 12 نوامبر 2022 .
  2. ^ ab Hallmann, Willi and Ley, W. (Eds.) Handbuch der Raumfahrttechnik. Carl Hanser Verlag، 1969، ISBN 3-446-15130-3 . 
  3. ^ abc Collins 1990, p. 180.
  4. ^ abcdef کالینز 1990، ص. 179.
  5. ^ abcde کنگره ایالات متحده 1989، ص. 60.
  6. ↑ کالینز 1990، صفحات 180-181.
  7. ^ abcde Geisenheyner، Stefan. "سنگر به هرمس و هوتول می پیوندد." پرواز بین المللی ، 13 سپتامبر 1986. ص. 62.
  8. ^ موکسون، جولیان. "آلمان گزینه های فضایی را بررسی می کند." پرواز بین المللی ، 19 فوریه 1991. ص. 21.
  9. ↑ کنگره ایالات متحده 1989، صفحات 60-61.
  10. ^ کنگره ایالات متحده 1989، ص. 61.
  11. ^ ویلند 2014، ص. 305.
  12. ^ ab Collins 1990, p. 181.
  13. ^ abc "Saenger II". دایره المعارف Astronautica. بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 اوت 2014 . بازبینی شده در 11 سپتامبر 2014 .
  14. ^ ab Collins 1990, pp. 179-180.
  15. ^ ویلند 2014، ص. 3.
  16. ↑ «سنگر من». www.astronautix.com . بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 اوت 2016 . بازبینی شده در 27 ژوئن 2019 .
  17. ↑ کوئل، دیتریش ای. (27 ژوئن 1988). "سنگر II، سیستم پرواز و حمل و نقل فضایی مافوق صوت". Icas . 1 : 687-693. Bibcode :1988icas.conf..687K.
  18. ↑ «Saenger II- A Hypersonic Flight and Space Transportation System» (PDF) . بازبینی شده در 12 نوامبر 2022 .
  19. ↑ «سنگر دوم». www.astronautix.com . بایگانی شده از نسخه اصلی در ۱ اوت ۲۰۱۶ . بازبینی شده در 27 ژوئن 2019 .
  20. ↑ السید، احمد اف. (6 ژوئیه 2017). پیشرانه هواپیما و موتورهای توربین گازی. مطبوعات CRC. شابک 9781466595187. بازیابی شده در 27 ژوئن 2019 - از طریق Google Books.

کتابشناسی