Geçen yüzyılın ortasından bu yana, farklı ülkelerde hava fırlatma ile bir havacılık sistemi kavramı üzerinde çalışıldı. Bir uçaktan veya başka bir uçaktan fırlatılan bir fırlatma aracı kullanarak yükün yörüngeye çıkışını sağlar. Bu fırlatma yöntemi, yük kütlesi üzerinde kısıtlamalar getirir, ancak ekonomiktir ve hazırlanması kolaydır. Farklı zamanlarda, birçok hava fırlatma projesi önerildi ve hatta bazıları tam olarak faaliyete geçti.
Hava "Pegasus"
Bugüne kadarki en başarılı havadan fırlatılan havacılık sistemi (AKS) projesi seksenlerin sonlarında başlatıldı. Amerikan şirketi Orbital Sciense (şimdi Northrop Grumman'ın bir parçası), Scaled Composites'in katılımıyla, aynı adı taşıyan fırlatma aracına dayanan Pegasus sistemini geliştirdi.
Üç aşamalı Pegasus roketi 16,9 m uzunluğa ve 18,5 ton fırlatma ağırlığına sahip olup, tüm aşamaları katı yakıtlı motorlarla donatılmıştır. Atmosferik uçuştan sorumlu olan ilk aşama bir delta kanadı ile donatılmıştır. Yükü barındırmak için 2, 1 m uzunluğunda ve 1, 18 m çapında bir bölme vardır. Yük ağırlığı 443 kg'dır.
1994 yılında Pegasus XL roketi 17,6 m uzunluğunda ve 23,13 ton kütle ile sunuldu, boyut ve ağırlık artışı nedeniyle yeni motorlar tanıtıldı. XL ürünü, daha yüksek yörüngelere ulaşmasını veya daha ağır bir yük taşımasını sağlayan artan enerji ve uçuş özellikleri ile ayırt edilir.
Modifiye edilmiş bir B-52H bombardıman uçağı, başlangıçta Pegasus roketi için bir taşıyıcı olarak kullanıldı. Daha sonra Lockheed L-1011 astar, taşıyıcıya yeniden yerleştirildi. Kendi adı Stargazer olan uçak, bir roket için harici bir süspansiyon ve fırlatma kontrolü için çeşitli ekipmanlar aldı.
AKC Pegasus lansmanları Amerika Birleşik Devletleri ve ötesindeki çeşitli sitelerden gerçekleştirilmektedir. Fırlatma tekniği oldukça basittir. Taşıyıcı uçak belirtilen alana girer ve 12 bin metre yükseklikte yer alır, ardından roket düşer. Pegasus ürünü birkaç saniyeliğine plan yapar ve ardından ilk aşama motorunu çalıştırır. Üç motorun toplam çalışma süresi 220 saniyedir. Bu, yükü düşük Dünya yörüngelerine getirmek için yeterlidir.
Pegasus roketinin B-52H'den ilk lansmanı Nisan 1990'da gerçekleşti. 1994'te yeni bir taşıyıcı uçak faaliyete geçti. Doksanların başından bu yana, belirli kompakt ve hafif araçları yörüngeye oturtmak amacıyla her yıl birkaç fırlatma gerçekleştirilmiştir. AKS Pegas 2019 sonbaharına kadar 44 uçuş gerçekleştirdi ve bunlardan sadece 5'i kaza veya kısmi başarı ile sonuçlandı. Fırlatma maliyeti, roketin türüne ve diğer faktörlere bağlı olarak 40 milyon dolar ile 56 milyon dolar arasında değişiyor.
En Yeni LauncherOne
2000'li yılların sonundan beri Amerikan şirketi Virgin Galactic, AKC LauncherOne projesi üzerinde çalışıyor. Uzun süredir geliştirme çalışmaları ve potansiyel müşteri arayışları yürütüldü. Onuncu ayın ikinci yarısında, geliştirici şirket, proje takviminin revize edilmesi gerektiğinden sorunlar yaşadı.
LauncherOne sistemi, aynı adı taşıyan roketin etrafında inşa edilmiştir. Bu, uzunluğu 21 m'den fazla ve ağırlığı yaklaşık olarak iki aşamalı bir üründür. 30 ton Roket, gazyağı ve sıvı oksijen kullanan N3 ve N4 motorları tarafından desteklenmektedir. Motorların toplam çalışma süresi 540 saniyedir. LauncherOne roketi, 500 kg kargoyu 230 km yükseklikteki bir yörüngeye kaldırabilir. Roketin gelişmiş özelliklere sahip üç aşamalı bir modifikasyonu geliştirilmektedir.
Başlangıçta, fırlatma aracının özel bir White Knight Two uçağı kullanılarak fırlatılması planlandı, ancak 2015'te terk edildi. Yeni taşıyıcı, kendi adı Cosmic Girl olan yeniden tasarlanmış bir Boeing 747-400 yolcu uçağıydı. LauncherOne pilonu, orta bölümün sol tarafının altına yerleştirilmiştir.
Geliştirme şirketi, AKS LauncherOne'ın uygun herhangi bir havaalanında çalıştırılabileceğini iddia ediyor. Roketin fırlatma yeri, yörüngenin gerekli parametrelerine göre seçilir. Fırlatma ve uçuş prensipleri açısından Virgin Galactic'in gelişimi diğer hava fırlatma sistemlerinden farklı değil. Böyle bir operasyonun maliyeti 12 milyon dolar.
LauncherOne'ın ilk lansmanı 25 Mayıs 2020'de gerçekleşti. Taşıyıcıdan ayrıldıktan sonra roket motoru çalıştırdı ve uçuşa başladı. Kısa bir süre sonra, ilk aşama oksitleyici hattı çöktü ve N3 motorunun durmasına neden oldu. Roket okyanusa düştü.
Virgin Orbit ilk başarılı lansmanını 17 Ocak 2017'de yaptı. Modifiye edilmiş roket, Pasifik Okyanusu üzerinden havalandı ve 10 CubeSat uydusunu alçak yörüngeye gönderdi. Üç lansman için daha sözleşmeler var. Daha önce, iletişim şirketi OneWeb'den bir sipariş vardı, ancak bu lansmanlar süresiz olarak ertelendi veya iptal edilebilir.
Potansiyel rakipler
Yeni AKS havadan fırlatılan projeler şimdi birçok ülkede oluşturuluyor. Aynı zamanda, proaktif geliştiricilerin NASA'dan ciddi destek alabileceği Amerika Birleşik Devletleri'nde en fazla sayıda proje öneriliyor. Diğer ülkelerde durum farklı görünüyor - ve şimdiye kadar gözle görülür bir başarıya yol açmadı.
2000'li yılların sonundan beri Dassault ve Astrium tarafından temsil edilen Fransa, AKS Aldebaran'ı geliştiriyor. Başlangıçta, farklı fırlatma yöntemlerine sahip birkaç füze konsepti düşünüldü ve yalnızca MLA (Micro Launcher Airborne) daha da geliştirildi - Rafale avcı uçağı ile kullanıma uygun, onlarca kilogram yüke sahip kompakt bir roket.
Aldebaran MLA'nın tasarımı birkaç yıldır devam ediyor, ancak testler henüz başlamadı. Üstelik hem testlerin zamanlaması hem de projenin geleceği sorgulanıyor.
Amerikan şirketi Generation Orbit tarafından ilginç bir AKC konsepti önerildi. GOLauncher-1 / X-60A projesi, Learjet 35 uçağı altında süspansiyona uygun tek aşamalı sıvı yakıtlı bir roketin yapımını sağlar, hipersonik hız geliştirmeli ve yörünge altı uçuşlar yapmalıdır. Gelecekte, yörünge yetenekleri elde etmek mümkündür. X-60A, çeşitli araştırma projeleri için bir platform olarak görülüyor.
Son on yılın başında Generation Orbit Pentagon desteği aldı. 2014 yılında, bir prototip X-60A roketi, ilk ihracat uçuşunu standart bir taşıyıcı altında yaptı. O zamandan beri, test uçuşlarıyla ilgili herhangi bir rapor gelmedi. Muhtemelen, askeri departman ve müteahhit gelişmeye devam ediyor, ancak şu ana kadar bir nedenden ötürü tam teşekküllü uçuş testlerine başlayamıyorlar.
Ülkemizde çeşitli türlerde birçok AKC projesi geliştirildi; malzemeleri defalarca çeşitli sergilerde gösterildi. Örneğin, MAKS projesi, bir An-225 uçağının ve harici bir yakıt deposuna sahip bir uzay uçağının kullanılmasını önerdi. Ayrıca, Hava Fırlatma projesi An-124 uçağı temelinde geliştirildi. Polet füzesi olan bir damla konteyner taşıması gerekiyordu. Her iki proje de çeşitli nedenlerle tamamlanamadı.
Yön beklentileri
Gördüğünüz gibi, son birkaç on yılda, yörüngeye uçuş için hava fırlatma konsepti dikkat çekti ve bu da yeni projelerin düzenli olarak ortaya çıkmasına neden oldu. Aynı zamanda, bu tür tüm gelişmeler, tam teşekküllü operasyondan bahsetmemek için en azından testlere ulaşmaz. Bugüne kadar sadece AKS Pegasus düzenli uçuşlar getirebildi ve yakında LauncherOne böyle bir başarı gösterebilir.
Bir hava fırlatmasının böyle bir başarısızlığı, birkaç nesnel sınırlama ile ilişkilidir. Bu tür AKS'nin şimdiye kadar taşıma kapasitesi birkaç yüz kilogramı geçmez ve roketin fırlatma ağırlığı ile doğru orantılıdır ve bu da taşıyıcı uçağın özelliklerine göre belirlenir. Hava fırlatma nedeniyle yakıt ekonomisi genellikle bu sorunu çözmez.
Bununla birlikte, havadan fırlatılan sistemlerin avantajları vardır. Düşük yörüngelere küçük yükleri enjekte etmenin uygun bir yolu olduklarını kanıtlıyorlar. Daha düşük kaldırma kapasitesi, tüm yükün daha hızlı toplanmasına ve müşteriler için daha kısa bekleme sürelerine olanak tanır. Aynı zamanda, nispeten düşük lansman maliyetini daha fazla sayıda müşteriye bölmek mümkün hale gelir. Ancak, minyatür uzay teknolojisinin geliştiricileri ve üreticileri, mevcut AKS'ye henüz gerekli ilgiyi göstermedi.
Yabancı deneyimler, hava fırlatmalı havacılık sistemlerinin diğer roket ve uzay teknolojilerine göre belirli avantajları olduğunu ve bireysel sorunları daha etkin bir şekilde çözebileceğini göstermektedir. Gelecekte bu teknoloji sınıfının yok olmayacağı ve hatta gelişeceği varsayılabilir. Sonuç olarak, uzay fırlatma pazarında nihayet roket üreticilerinin ve potansiyel müşterilerin ilgisini çekecek yeni bir niş oluşacak.
