Вот уже более 60 лет грузы и люди доставляются на орбиту с помощью ракет. В процессе взлёта от ракеты отделяются ступени, которые в последствии сгорают в атмосфере, или разбиваются о землю (ракеты Илона Маска не берём в расчёт). И все эти ступени это деньги, причём довольно не маленькие. А что если попробовать возвращать ВЕСЬ аппарат? Он будет и взлетать и садиться на Землю сам, без «лишних» ускорителей.
И действительно уже несколько десятилетий разрабатываются аппараты, способные сами достичь орбиты. Чаще всего это самолёты-ракетопланы, то есть аппараты, у которых взлёт и посадка происходят в горизонтальном режиме.
Что же такое SSTO?
SSTO (англ)-single stage to orbit, то есть одна ступень до орбиты. Одноступенчатый аппарат, способный достичь орбиты, не отделяя при этом ни одной ступени.
ПРОБЛЕМЫ ССТО:
Основной проблемой безусловно является двигательная установка. Она должна работать как в атмосфере, так и в вакууме. Единственным представителям этого класса на данный момент является британский двигатель «SABRE» для проекта «Skylon».
У этого двигателя два режима: атмосферный и вакуумный.
В атмосферном режиме двигатель использует атмосферный воздух (кислород) как окислитель и водород как собственно топливо.
При переходе на вакуумный (замкнутый) режим, у двигателя закрываются воздухозаборники и окислитель начинает подаваться из внутренних баков.
Двурежимность это и плюс и минус одновременно: с одной стороны можно сэкономить массу, не беря с собой окислитель для атмосферной части взлёта. А минус в том, что при неполадке с закрытием воздухозаборников двигатели по сути перестанут работать, так как окислитель будет кроме камеры сгорания выходить через «свободные дыры» в заборчике. А как известно, никакой двигатель не любит, когда ему в КС подают вакуум (особенно изнутри).
Второй по важности проблемой является топливо. Для выхода на орбиту Земли нужно набрать скорость в 7,8 км/с. Учитывая гравитационные и воздушные потери, выход на орбиту потребует 8.5-9 км/с. Но ведь топливо не невесомое. В основном масса топлива составляет 80-90% массы ракеты. Для атмосферного полёта топлива нужно не так много, так как воздушно-реактивные двигатели довольно экономны, и требуют не окислитель (только топливо), а атмосферный воздух вместо него. Ну а реактивным режимом ничего не поделаешь—всё равно нужно будет два компонента: ЖТ (жидкое топливо) и О (окислитель).
В ЧЁМ ПРЕИМУЩЕСТВО ССТО?
ССТО позволяют доставлять грузы на орбиту, не засоряя ни Землю, ни низкую орбиту. Также это позволит снизить цену запуска в несколько раз. На данный момент создание ССТО реально, однако для этого потребуются комплексные наработки стран, имеющих свои космические агентства/компании. Также нужно будет создать космодром для взлётов и посадок.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!