LauncherOne - LauncherOne

LauncherOne

Launcher: Et diagram
Fungere	Luft-lanceret orbital lanceringskøretøj
Fabrikant	Jomfru bane
Oprindelsesland	Forenede Stater
Projektomkostninger	700 millioner dollars
Omkostninger pr. Lancering	12 millioner dollars
Størrelse
Højde	Ca. 21,3 m (70 fod)
Masse	Ca. 30 tons
Niveauer	2; potentielt: 3
Kapacitet
Nyttelast til 500 km SSO
Masse	300 kg (660 lb)
Nyttelast til 230 km LEO
Masse	500 kg (1.100 lb)
Tilhørende raketter
Familie	Luftstart i kredsløb
Sammenlignelig	Elektron , Vector-H , Falcon 1 , Pegasus
Lancering historik
Status	Aktiv
Start websteder
I alt lanceringer	3
Succes (er)	2
Fejl	1
Første fly	25. maj 2020
Sidste flyvning	30. juni 2021
Første etape
Diameter	1,8 m (5 fod 11 in)
Motorer	NewtonThree (N3)
Skub	Vakuum: 326,8 kN (73,500 lb f )
Brændetid	Ca. 180 sekunder
Drivmiddel	RP-1 / LOX
Anden etape
Diameter	1,5 m (4 fod 11 in)
Motorer	NewtonFour (N4)
Skub	Vakuum: 22,2 kN (5.000 lb f )
Brændetid	Ca. 360 sekunder
Drivmiddel	RP-1 / LOX

LauncherOne er en to-trins orbital løfteraket udviklet og fløjet af Virgin Orbit , der begyndte operationelle flyvninger i 2021, efter at være i udvikling fra 2007 til 2020. Det er en luft-lanceret raket, der er designet til at bære smallsat nyttelast på op til 300 kg ( 660 lb) ind i solsynkron bane (SSO), efter luftlancering fra et luftfartøjsfly i stor højde . Raketten føres til den øvre atmosfære på en modificeret Boeing 747-400 , der hedder Cosmic Girl , og frigives over Stillehavet . Det indledende arbejde med programmet blev udført af Virgin Galactic , et andet datterselskab i Virgin Group , før en separat enhed- Virgin Orbit- blev dannet i 2017 for at afslutte udviklingen og drive lanceringen af ​​tjenesteydelsesvirksomheder som en separat enhed fra den passagerførende Virgin Galactic-forretning .

Den første vellykkede flyvning var den 17. januar 2021, som leverede en nyttelast på 10 CubeSats til lav jordbane (LEO). LauncherOne var den første luftbaserede luftraket, der alle var flydende brændstof . En tidligere testflyvning mislykkedes den 25. maj 2020, da raketten ikke nåede rummet.

Fra 2007–2015 havde Virgin tiltænkt LauncherOne at være et noget mindre køretøj med en nyttelast på 200 kg (440 lb) til lav jordbane. I 2015 ændrede Virgin køretøjets design til bedre at målrette deres påtænkte marked og øgede bilens nyttelastkapacitet til 300 kg (660 lb), der blev lanceret til en 500 km (310 mi) solsynkron bane, egnet til CubeSats og små nyttelast. Virgin Orbit sigter mod en lanceringspris på omkring 12 millioner dollars for raketten.

Historie

Virgin Galactic begyndte at arbejde på LauncherOne konceptet i 2007, og de tekniske specifikationer blev først beskrevet i detaljer i slutningen af 2009. Den LauncherOne konfiguration blev foreslået at være en ofres, to-trins, flydende brændstof raket luft-lanceret fra en White Knight To luftfartøjsfly . Dette ville gøre det til en lignende konfiguration som den, der blev brugt af Orbital Sciences ' Pegasus , eller en mindre version af StratoLaunch luftaffyret raketsystem.

I 2012 havde flere erhvervskunder underskrevet tidlige kontrakter om lanceringer, der signalerer efterspørgselssupport til nye små kommercielt orienterede affyringsbiler . Disse omfattede GeoOptics, Skybox Imaging , Spaceflight Services og Planetary Resources . Både Surrey Satellite Technology og Sierra Nevada Space Systems blev på det tidspunkt rapporteret at udvikle satellitbusser "optimeret til designet af LauncherOne". I oktober 2012 meddelte Virgin, at LauncherOne ville blive designet, så det kunne placere 200 kg (440 lb) i solsynkron bane (SSO). Virgin planlagde dengang at markedsføre 200 kg (440 lb) nyttelastlevering til solsynkron bane for under US $ 10 millioner pr. Mission, mens den maksimale nyttelast for lave jordbaner (LEO) missioner ville være noget større ved 500 kg (1.100) lb).

Under planer annonceret i 2012 skulle anden etape drives af NewtonOne, en 16 kN (3.600 lb _f ) fremdriftsmotor og den første fase af en opskaleret version kaldet NewtonTwo, med 211 kN (47.000 lb _f ) tryk . Design og konstruktion af de første motorer blev afsluttet i 2014. NewtonOne blev testet op til en fuld forbrænding på fem minutter. NewtonTwo foretog flere kortvarige fyringer i begyndelsen af ​​2014. I sidste ende ville hverken NewtonOne eller NewtonTwo blive brugt på LauncherOne.

I 2015 etablerede Virgin Galactic et 140000 m ² ; 1,4 ha stort forsknings-, udviklings- og produktionscenter for LauncherOne i Long Beach -lufthavnen . Virksomheden rapporterede i marts 2015, at de var planlagt til at begynde testflyvninger af LauncherOne med sin NewtonThree -motor inden udgangen af ​​2016, men de nåede ikke det mål.

Den 25. juni 2015 underskrev virksomheden en kontrakt med OneWeb Ltd. om 39 satellitopskydninger til sin satellitkonstellation med mulighed for yderligere 100 opsendelser, men i 2018 annullerede OneWeb alle undtagen fire, hvilket førte til en retssag fra Virgin Orbit. OneWeb ansøgte om konkursbeskyttelse i 2020.

Nyhedsrapporter i september 2015 indikerede, at den tungere nyttelast på 200 kg (440 lb) skulle opnås ved længere brændstoftanke og brug af den nyligt kvalificerede NewtonThree-motor, men det betød også, at det jomfruudviklede luftfartøjsfly White Knight Two ikke ville længere være i stand til at løfte raketten til affyringshøjde, så i december 2015 annoncerede Virgin en ændring af transportflyet til LauncherOne til at bære den tungere nyttelast. Luftfartøjsflyet blev efterfølgende ændret til en brugt Boeing 747-400 , Cosmic Girl , der tidligere blev drevet af Virgin Galactics søsterselskab, Virgin Atlantic , og købt direkte af Virgin Group fra Boeing ved udløbet af denne flyskibs leasingaftale. 747 tillader en større LauncherOne at bære de tungere nyttelast. Ændringsarbejdet på virksomhedens 747 forventedes at blive afsluttet i 2016 og efterfulgt af orbitale testlanceringer af raketten i 2017.

Det blev endvidere annonceret i december 2015, at den reviderede LauncherOne ville bruge den større NewtonThree -raketmotor på booster -scenen, hvor NewtonFour skulle drive anden etape . NewtonThree skulle være en 260–335 kN (58.000–75.000 lb _f ) -kraftmotor og startede test med varmbrand i marts 2015. NewtonFour-motoren ville drive anden etape. NewtonThree genererer 326,8 kN (73.500 lb _f ) tryk, mens NewtonFour leverer 26,5 kN (6.000 lb _f ) til anden etape og er i stand til flere genstarter.

Den 2. marts 2017 annoncerede Virgin Galactic, at dets 200-deltager LauncherOne-team blev opdelt i et nyt selskab ved navn Virgin Orbit . Et datterselskab af Virgin Orbit kaldet Vox Space blev oprettet for at udføre forretninger, der kræver strenge sikkerhedskrav. Fra 2017 planlagde virksomheden at flyve cirka to gange om måneden inden 2020.

I september 2017 blev de første testflyvninger af LauncherOne forsinket til 2018. I juni 2018 Jomfru Orbit fangenskab carry prøveflyvninger kampagne for LauncherOne, herunder en planlagt dråbe test af en unfueled raket, blev licenseret til at begynde i juli 2018 og kunne køre i op til seks måneder.

I tilfælde af, at der ikke opstod nogen LauncherOne -testflyvninger i 2018 og blev yderligere forsinket til december 2019, hvor kun luftfartøjsflyet begyndte at flyve i 2018. De første tre testflyvninger af Cosmic Girl , herunder pylonen, men ikke raketten, skete den 23., 25. og 27. august 2018. En højhastighedstaxitest, med en raket monteret under flyet, fandt sted i begyndelsen af ​​november 2018. Flyet fløj sin første testflyvning med både pylon og raket fastgjort den 18. november 2018.

Flyrejser

Cosmic Girl, der bærer LauncherOne under den første vellykkede flyvning i januar 2021.

Jomfruturen af ​​LauncherOne fandt sted den 25. maj 2020. Flyvningen mislykkedes få sekunder efter antændelsen af ​​raketten på grund af en for tidlig nedlukning af motoren i første etape, forårsaget af et brud i en drivlinje, og raketten gjorde ikke nå rummet. Den manglende lancering blev tilskrevet en fejl i en højtryks flydende oxygen brændstofledning i NewtonThree motor. På grund af fejlen blev der ikke længere tilført ilt til motoren, og flyvningen blev afsluttet. Problemet med brændstofslangen blev løst ved at styrke de ødelagte komponenter.

Den anden opsendelse fandt sted den 17. januar 2021 og var den første, der med succes nåede kredsløb. Raketten indsatte 10 CubeSats til NASA's Educational Launch of Nanosatellites mission (ELaNa 20). Cosmic Girl startede fra Mojave Air and Space Port i Californien kl. 18:38 UTC. Flyet lancerede LauncherOne -raketten klokken 19:39 UTC. Lanceringen fandt sted i en højde af 10.700 m (35.100 fod).

Den 17. januar 2021 optrådte både NewtonThree og NewtonFour som forventet. Under lanceringen affyrede NewtonFour to gange; en gang for at injicere det andet trin og nyttelastene i en overførselsbane og igen for at cirkulere banen.

Design

LauncherOne er et to-trins luftlanceret køretøj. Raketten har en diameter på 1,6 m (5 ft 3 in) til det første trin og 1,3 m (4 ft 3 in) til det andet trin og nyttelast.

I oktober 2019 annoncerede virksomheden planer om at udvikle en tretrinsvariant, der kunne sende 100  kg til Månen, 70  kg til Venus eller 50  kg til Mars.

Motorer

LauncherOne vil være et to-trins luftlanceret køretøj, der bruger Newton-motorer, flydende raketmotorer RP-1 / LOX . Den anden etape skulle drives af NewtonOne, en motor på 16 kilonewtons (3.500 lbf). Det var oprindeligt meningen, at den første fase skulle drives af et opskaleret design af den samme grundteknologi som NewtonOne, kaldet NewtonTwo, med 211 kilonewtons (47.500 lbf) tryk. Begge motorer er designet, og fra januar 2014 er de første artikler blevet bygget. NewtonOne blev testet op til en fuld forbrænding på fem minutter. NewtonTwo foretog flere kortvarige fyringer i begyndelsen af ​​2014.

NewtonThree er en 260–335 kilonewton (58.000–75.000 lbf) -kraftmotor og har først for nylig påbegyndt hot-fire-test fra marts 2015. Nyere rapporter tyder på, at en NewtonThree vil drive den første fase af LauncherOne.

2015 redesign: nye motorer, større nyttelast, nye luftfartøjsfly

LauncherOne lanceres fra denne tidligere Virgin Atlantic Boeing 747, der hedder Cosmic Girl .

Nyhedsrapporter i september 2015 indikerer, at den højere nyttelast skal opnås ved længere brændstoftanke og NewtonThree -motoren, men det vil betyde, at White Knight Two ikke længere vil kunne løfte den til at starte højde. Raketten vil blive bragt til at skyde højde af en 747. Den reviderede LauncherOne vil bruge både Newton 3 og Newton 4 raketmotorer.

I december 2015 annoncerede Virgin en ændring af transportflyet til LauncherOne samt et væsentligt større designpunkt for selve raketten. Luftfartøjsflyet bliver nu en Boeing 747 , som igen vil give en større LauncherOne mulighed for at bære tungere nyttelast end tidligere planlagt. Ændringsarbejdet på den særlige 747, som Virgin har købt, forventes at blive afsluttet i 2016, efterfulgt af Orbital -testlanceringer af raketten i 2017.

Tilsigtet brug

LauncherOne er designet til at lancere en nyttelast på 300 kg (660 lb) til en 500 km (310 mi) solsynkron bane (SSO), velegnet til CubeSats og små nyttelaster . Virgin Orbit har også annonceret LauncherOnes evne til at sende nyttelast til heliocentrisk kredsløb for flybys på Mars , Venus eller asteroider .

Start websteder

Mojave luft- og rumhavn

Virgin Orbit integrerer nyttelast på deres hovedkvarter i Long Beach, Californien .

LauncherOne lanceres fra sin Cosmic Girl Boeing 747-400 transportør, fastgjort til en pylon på flyets venstre vinge og frigives over havet på et sted afhængigt af den ønskede orbitalhældning. Denne proces undgår typiske forsinkelser ved lanceringer på grund af vejr og vind på højere niveau. William Pomerantz fra Virgin Orbit har udtalt, at enhver lufthavn, der kan understøtte en Boeing 747, kan bruges underlagt lokal lovgivning.

Fra 2021 er luftfartsselskabet altid løftet fra Mojave Air and Space Port i Californien , USA. Virksomheden har også planer om at bruge andre lufthavne som Kennedy Space Center i Florida , USA og Newquay lufthavn i Cornwall , Storbritannien. Andre foreslåede lanceringssteder omfatter Ellison Onizuka Kona International Airport på Hawaii , José Aponte de la Torre lufthavn i Puerto Rico , Oita lufthavn i Japan og Andersen Air Force Base i Guam .

Tidligere lanceringer

Fremtidige lanceringer

Start statistik

Se også

• NOTS-EV-1 Pilot
• Pegasus (raket)
• StratoLancering

Referencer

eksterne links

• "LauncherOne Service Guide" (PDF) . Version 1.1 . Jomfru bane. August 2018. 18-S-1862.
• "LauncherOne Service Guide" (PDF) . Version 1.0 . Jomfru bane. 7. august 2017. 17-S-2156. Arkiveret fra originalen (PDF) den 7. november 2017 . Hentet 1. november 2017 .
• Frigivelse og tænding af LauncherOne på sin første orbitale flyvning , video, 17. januar 2021.