Utilizando la estructura del material compuesto de fibra de carbono, el cohete "neutrones" se convertirá en el primer vehículo de lanzamiento de material compuesto de fibra de carbono a gran escala del mundo.
Basado en la experiencia exitosa anterior en el desarrollo de un pequeño vehículo de lanzamiento "Electron", Rocket Lab USA, una compañía líder de sistemas de lanzamiento y espacio de lanzamiento de EE. UU., Ha desarrollado un lanzamiento a gran escala llamado cohetes "neutrones", con una capacidad de carga útil de 8 toneladas, se puede utilizar para vuelos espaciales tripulados, lanzamientos de constelación satélite grande y exploración de espacio profundo. El cohete ha logrado resultados de diseño en diseño, materiales y reutilización.
El cohete "Neutron" es un nuevo tipo de vehículo de lanzamiento con alta confiabilidad, reutilización y bajo costo. A diferencia de los cohetes tradicionales, el cohete "neutrones" se desarrollará de acuerdo con las necesidades de los clientes. Se estima que más del 80% de los satélites lanzados en los próximos diez años serán constelaciones satelitales, con requisitos especiales de implementación. El cohete "neutrones" puede satisfacer específicamente tales necesidades especiales. El vehículo de lanzamiento de "neutrones" ha realizado los siguientes avances tecnológicos:
1. El primer vehículo de lanzamiento a gran escala del mundo utilizando materiales compuestos de fibra de carbono
El cohete "neutrones" será el primer vehículo de lanzamiento a gran escala del mundo utilizando materiales compuestos de fibra de carbono. El cohete utilizará un material compuesto de fibra de carbono nuevo y especial, que tiene un peso ligero, con mucha fuerza, puede resistir el enorme calor y el impacto del lanzamiento y el reingreso, para que la primera etapa se pueda usar repetidamente. Para lograr una fabricación rápida, la estructura compuesta de fibra de carbono del cohete "neutrones" se fabricará utilizando un proceso de colocación de fibra automática (AFP), que puede producir una carcasa de cohete compuesto de fibra de carbono de varios metros de largo en pocos minutos.
2. La nueva estructura base simplifica el proceso de lanzamiento y aterrizaje
La reutilización es la clave para los lanzamientos frecuentes y de bajo costo, por lo que desde el comienzo del diseño, el cohete "neutrones" recibió la capacidad de aterrizar, recuperarse y lanzarse nuevamente. A juzgar por la forma del cohete "neutrones", el diseño cónico y la base grande y sólida no solo simplifican la estructura compleja del cohete, sino que también eliminan la necesidad de aterrizar las patas e infraestructura voluminosa del sitio de lanzamiento. El cohete "Neutron" no depende de una torre de lanzamiento y puede lanzar actividades solo en su propia base. Después de lanzarse a Orbit y liberar el cohete de la segunda etapa y su carga útil, el cohete de la primera etapa regresará a la Tierra y hará un aterrizaje suave en el sitio de lanzamiento.
3. El nuevo concepto de carenado se rompe el diseño convencional
El diseño único del cohete "neutrones" también se refleja en el carenado llamado "hipopótamo hambriento" (hipopótamo hambriento). El carenado "Hungry Hippo" se convertirá en parte de la primera etapa del cohete y estará completamente integrado con la primera etapa; El carenado de "hipopótamo hambriento" no se separará del cohete y caerá al mar como un carenado tradicional, sino que se abrirá como un hipopótamo. La boca se abrió para liberar la segunda etapa y carga útil del cohete, y luego cerró nuevamente y regresó a la Tierra con el cohete de la primera etapa. El Rocket Landing en la plataforma de lanzamiento es un cohete en la primera etapa con un carenado, que puede integrarse en un cohete de segunda etapa en poco tiempo y lanzarse nuevamente. Adoptar el diseño de carenado de "hipopótamo hambriento" puede acelerar la frecuencia de lanzamiento y eliminar el alto costo y la baja confiabilidad de los carenados de reciclaje en el mar.
4. La segunda etapa del cohete tiene características de alto rendimiento
Debido al diseño de carenado de "hipopótamo hambriento", el Rocket Stage 2 estará completamente encerrado en la etapa de cohetes y el carenado cuando se lance. Por lo tanto, la segunda etapa del cohete "neutrones" será la segunda etapa más ligera de la historia. En general, la segunda etapa del cohete es parte de la estructura externa del vehículo de lanzamiento, que estará expuesto al ambiente duro de la atmósfera inferior durante el lanzamiento. Al instalar la etapa de cohete y el carenado de "hipopótamo hambriento", no se requiere la segunda etapa del cohete "neutrones" para resistir la presión del entorno de lanzamiento, y puede reducir significativamente el peso, logrando así un mayor rendimiento del espacio. Actualmente, la segunda etapa del cohete todavía está diseñada para un uso único.
5. Motores de cohetes construidos para su fiabilidad y uso repetido
El cohete "Neutron" será alimentado por un nuevo motor de cohete Archimedes. Archimedes está diseñado y fabricado por Rocket Lab. Es un motor de ciclo de generador de gas de oxígeno/metano líquido reutilizable que puede proporcionar 1 meganewton de empuje y 320 segundos de impulso específico inicial (ISP). El cohete "Neutrón" utiliza 7 motores Arquímedes en la primera etapa, y 1 versión de vacío de los motores Archimedes en la segunda etapa. El cohete "neutrones" utiliza piezas estructurales compuestas de fibra de carbono livianas, y no es necesario exigir que el motor Archimedes tenga un rendimiento y complejidad demasiado alto. Al desarrollar un motor relativamente simple con un rendimiento moderado, el horario para el desarrollo y las pruebas se puede acortar en gran medida.
Tiempo de publicación: diciembre 31-2021
