Көміртекті талшықтан жасалған композиттік материал құрылымын пайдалана отырып, «Нейтрон» зымыраны әлемдегі алғашқы ірі көлемді көміртекті талшықтан жасалған композиттік материалды ұшыру құралына айналады.
АҚШ-тың жетекші ұшыру және ғарыш жүйелері компаниясы Rocket Lab USA компаниясы «Electron» шағын зымыран тасығышын әзірлеудегі бұрынғы табысты тәжірибесіне сүйене отырып, пайдалы жүк көтергіштігі 8 тонна болатын «Neutron» Rockets деп аталатын ауқымды зымыран тасығышын жасап шығарды, оны ғарышқа ұшу, үлкен спутниктік шоқжұлдыздарды ұшыру және ғарышты терең зерттеу үшін пайдалануға болады. Зымыран дизайн, материалдар және қайта пайдалану жағынан серпінді нәтижелерге қол жеткізді.
«Нейтрон» зымыраны - жоғары сенімділікпен, қайта пайдалану мүмкіндігімен және арзан бағамен жаңа типтегі зымыран тасығыш. Дәстүрлі зымырандардан айырмашылығы, «Нейтрон» зымыраны тұтынушылардың қажеттіліктеріне сәйкес әзірленеді. Алдағы он жылда ұшырылатын спутниктердің 80%-дан астамы арнайы орналастыру талаптары бар спутниктік шоғырланымдар болады деп есептеледі. «Нейтрон» зымыраны осындай ерекше қажеттіліктерді арнайы қанағаттандыра алады. «Нейтрон» зымыран тасығыш келесі технологиялық жетістіктерге жетті:
1. Көміртекті талшықтан жасалған композиттік материалдарды пайдаланатын әлемдегі алғашқы ірі көлемді зымыран тасығыш
«Нейтрон» зымыраны көміртекті талшықты композиттік материалдарды пайдаланатын әлемдегі алғашқы ірі көлемді зымыран тасығыш болады. Зымыран салмағы жеңіл, беріктігі жоғары, ұшыру мен қайта кірудің үлкен қызуы мен соққысына төтеп бере алатын жаңа және арнайы көміртекті талшықты композиттік материалды пайдаланады, сондықтан бірінші сатыны бірнеше рет пайдалануға болады. Жылдам өндіріске қол жеткізу үшін «Нейтрон» зымыранысының көміртекті талшықты композиттік құрылымы автоматты талшықты орналастыру (AFP) процесін қолдана отырып жасалады, ол бірнеше минут ішінде бірнеше метр ұзындықтағы көміртекті талшықты композиттік зымыран қабығын жасай алады.
2. Жаңа базалық құрылым ұшыру және қону процесін жеңілдетеді
Қайта пайдалану мүмкіндігі жиі және арзан ұшырылымдардың кілті болып табылады, сондықтан жобалаудың басынан бастап «Нейтрон» зымыранын қонуға, қалпына келуге және қайтадан ұшыруға мүмкіндік берілді. «Нейтрон» зымыраны пішініне қарағанда, конус тәрізді конструкция және үлкен, берік негіз зымыранның күрделі құрылымын жеңілдетіп қана қоймай, сонымен қатар қону аяқтарының және көлемді ұшыру алаңының инфрақұрылымының қажеттілігін жояды. «Нейтрон» зымыраны ұшыру мұнарасына сүйенбейді және тек өз базасында ұшырылымдарды жүзеге асыра алады. Орбитаға ұшырылып, екінші сатылы зымыран мен оның пайдалы жүктемесін жібергеннен кейін, бірінші сатылы зымыран Жерге оралып, ұшыру алаңында жұмсақ қонады.
3. Жаңа қаптама тұжырымдамасы дәстүрлі дизайнды бұзады
«Нейтрон» зымыранының ерекше дизайны «Аш Гиппо» (Hungry Hippo) деп аталатын қорғаныштан да көрінеді. «Аш Гиппо» қорғанышы зымыранның бірінші сатысының бөлігі болады және бірінші сатымен толық интеграцияланады; «Аш Гиппо» қорғанышы зымыраннан бөлініп, дәстүрлі қорғаныш сияқты теңізге құламайды, керісінше, гиппопотам сияқты ашылады. Аузы зымыранның екінші сатысы мен пайдалы жүктемесін босату үшін ашылып, қайтадан жабылып, бірінші сатыдағы зымыранмен Жерге оралады. Ұшыру алаңына қонатын зымыран - қорғанышы бар бірінші сатыдағы зымыран, оны қысқа мерзімде екінші сатыдағы зымыранға біріктіріп, қайтадан ұшыруға болады. «Аш Гиппо» қорғаныш конструкциясын қабылдау ұшыру жиілігін жеделдетіп, теңіздегі қорғаныштарды қайта өңдеудің жоғары құны мен төмен сенімділігін жоя алады.
4. Зымыранның екінші сатысы жоғары өнімділік сипаттамаларына ие
«Hungry Hippo» зымыраны конструкциясының арқасында зымыранның 2-ші сатысы ұшырылған кезде зымыран сатысы мен зымыранымен толығымен қоршалған болады. Сондықтан, «Neutron» зымыранының екінші сатысы тарихтағы ең жеңіл екінші саты болады. Жалпы алғанда, зымыранның екінші сатысы ұшыру аппаратының сыртқы құрылымының бөлігі болып табылады, ол ұшыру кезінде төменгі атмосфераның қатал ортасына ұшырайды. Зымыран сатысы мен «Hungry Hippo» зымыранын орнату арқылы «Neutron» зымыранының екінші сатысы ұшыру ортасының қысымына төтеп беруді қажет етпейді және салмақты айтарлықтай азайтып, осылайша жоғары ғарыштық өнімділікке қол жеткізе алады. Қазіргі уақытта зымыранның екінші сатысы әлі де бір реттік пайдалануға арналған.
5. Сенімділік және қайталап пайдалану үшін жасалған зымыран қозғалтқыштары
«Нейтрон» зымыраны жаңа Архимед зымыран қозғалтқышымен жұмыс істейтін болады. Архимедті Rocket Lab компаниясы жобалап, шығарады. Бұл 1 меганетон тарту күшін және 320 секунд бастапқы меншікті импульсті (ISP) қамтамасыз ете алатын қайта пайдалануға болатын сұйық оттегі/метан газ генераторының циклдік қозғалтқышы. «Нейтрон» зымыраны бірінші кезеңде 7 Архимед қозғалтқышын, ал екінші кезеңде Архимед қозғалтқыштарының 1 вакуумдық нұсқасын пайдаланады. «Нейтрон» зымыраны жеңіл көміртекті талшықтан жасалған композиттік құрылымдық бөлшектерді пайдаланады және Архимед қозғалтқышының тым жоғары өнімділігі мен күрделілігін талап етудің қажеті жоқ. Орташа өнімділігі бар салыстырмалы түрде қарапайым қозғалтқышты жасау арқылы әзірлеу және сынау кестесін айтарлықтай қысқартуға болады.
Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 31 желтоқсан
