The traditional and most used method of launching payloads into Earth orbit is to launch a carrier rocket from the surface. An alternative method of space transport is launching payloads into Earth's orbit using air-rocket (air-assisted) systems. The concept of mixed space transport involves launching a space rocket with a payload from an aircraft or other reusable platform-carrier at a specific altitude above the Earth's surface. The air-rocket system enables the launch of small satellites while reducing ground infrastructure and costs. Such a method seems promising in the context of relatively cheap, mobile and responsive small payload launch systems. It is an interesting proposition and beneficial especially for countries without convenient conditions to build their own spaceport. The paper analyses the fundamental requirements for the design of rockets used in this type of system and performs preliminary calculations of a conceptual two- and three-stage rocket capable of lifting a payload of 10 kg into a zero-inclination orbit at an altitude of 500 km. The analyses carried out were based on available research reports in this area.
PL
Tradycyjnym i najczęściej wykorzystywanym sposobem wynoszenia ładunków na orbitę ziemską jest start rakiety nosiciela z powierzchni Ziemi. Wzmożone zainteresowanie eksploracją przestrzeni kosmicznej oraz gwałtowny rozwój przemysłu zajmującego się produkcją małych satelitów wymagają dedykowanych systemów wynoszenia ładunków dostosowanych do indywidualnych potrzeb klienta. Alternatywnym sposobem transportu kosmicznego jest wynoszenie ładunków na orbity Ziemi za pomocą lotniczo-rakietowych systemów. Koncepcja mieszanego transportu kosmicznego zakłada start rakiety kosmicznej z ładunkiem użytecznym z samolotu lub innej platformy – nosiciela wielokrotnego użytku na określonej wysokości nad powierzchnią Ziemi. W artykule dokonano analizy wymagań stawianych konstrukcji rakiet wykorzystywanych w tego rodzaju systemach, a także wykonano wstępne obliczenia koncepcyjnej rakiety dwu- i trzystopniowej zdolnej do wyniesienia ładunku o masie 10 kg, na orbitę o zerowej inklinacji i wysokości 500 km. Przeprowadzone analizy wykonano w oparciu o dostępne raporty z badań w tym zakresie.
This study proposes an alternative (i.e., air-assisted) system for launching payloads (micro-satellites) into space using rockets fired from Su-22 or MiG-29 combat aircraft . This paper verifies and evaluates such an air-assisted rocket system used for launching payloads to low Earth orbit (LEO) in many aspects. Mission profile and rocket drop maneuver concepts have been developed. From the adopted model of calculations and simulation results, it follows that in the considered configuration, the aforementioned aircraft will be capable of accomplishing a mission in which a payload of at least 10 kg is launched into low Earth orbit. The analyses were complemented by simulations and wind tunnel tests verifying the impact that space rockets may exert on the aerodynamic and mechanical properties of the carrier aircraft . Results of numerical simulations and wind tunnel tests to which models of the air-assisted rocket launching system were subjected indicate the rocket’s impact on the aerodynamic characteristics of the aircraft and its in-flight properties is negligible. Similarly, load and strength tests to which the airframe’s load-bearing structures have been subjected also failed to show any significant changes or deformations caused by the space rockets attached. The kits proposed may be deemed as the so-called Responsive Space Assets for the Polish Armed Forces. Implementation of such a system not only offers independence from countries or commercial companies providing space services but also allows us to master new capabilities in the context of deploying satellite systems for safety and defense purposes.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.