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美公司用離心機向太空發射彈丸 美媒:或可當遠程火炮
送交者: 三把刀 2021年11月14日18:00:38 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  美國“The Drive”網站“戰爭地帶”專欄11月10日發表文章,稱美國航天發射初創企業SpinLaunch計劃利用其動能發射系統將小型衛星快速、廉價地送入軌道,五角大樓對此很感興趣。

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  [SpinLaunch公司的試驗裝置]

  報道稱,美國一家航天發射初創公司首次展示了一種基於動力學的系統,該系統希望有朝一日能夠將小型航天器送入軌道。它基於一個真空密封的離心機,在釋放一枚無動力彈丸之前,它會以數倍於音速的速度旋轉,隨後將其拋入高層大氣,最終進入軌道。該公司希望在將有效載荷送入太空方面挑戰傳統火箭。

  10月22日,在新墨西哥州的美國太空港進行了一個原型的首次試飛——一種所謂的亞軌道加速器,但該公司昨天才宣布了這一里程碑成就。

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  [SpinLaunch公司發射的彈丸穿透密封薄膜]

  根據該公司的說法,該系統使用了一個真空室,在這個真空室中,旋轉臂將彈丸提升到非常高的速度,而不會產生任何阻力損失,然後“在不到一毫秒的時間內”將其拋入大氣層。平衡塊以相反的方向旋轉,以保持該系統的穩定。

  美媒表示,雖然這個概念相當簡單,但讓它可靠地重複工作是一個重大挑戰。

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  [SpinLaunch試驗發射裝置鳥瞰]

  SpinLaunch公司首席執行官喬納森·亞尼解釋說,第一次旋轉發射試驗中使用的亞軌道加速器是最終硬件的三分之一比例版本,但仍然有300英尺高。初始測試中使用的亞軌道彈丸大約有10英尺長,被加速到“每小時數千英里”,使用了加速器約20%的功率容量。

  SpinLaunch公司表示,它在10月份進行了亞軌道加速器測試,以驗證空氣動力學和釋放機制方面的基本概念。由於這只是該概念的第一次測試,該彈丸被推進到“數萬英尺”的高度。

  據報道,該彈丸在飛行後被回收,可重複使用的運載工具是SpinLaunch概念的關鍵部分。然而,目前還不清楚該彈丸將如何回收,特別是因為發射的視頻顯示它至少分成了兩部分。增加一個回收系統會增加體積和複雜性,但也可能反映出每個彈丸的價值,這些彈丸大概是由特殊材料製成的,能夠承受極高的速度和摩擦加熱。

  該公司計劃未來在彈丸內部增加一個火箭發動機,以實現軌道飛行。在該版本中,火箭助推器只有在與射彈/運載火箭分離後才會點火。根據先前的報道,在火箭在大約200000英尺的高度點火之前,彈丸將在無動力的情況下滑行約一分鐘。

  該公司聲稱,這類飛行可能很快開始,計劃在未來6至8個月內進行約30次亞軌道試飛。然後,該公司有望進入軌道發射階段。

  SpinLaunch表示,它已經完成了與全尺寸系統相關的約90%的風險降低研究,正在努力完成其設計。

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  [SpinLaunch發射彈丸概念數字模型的後部]

  SpinLaunch表示,一旦軌道飛行器準備就緒,它將不得不離開美國太空港,尋找一個能夠支持“每天數十次發射”的沿海空間發射設施。亞尼表示,在不使用大型火箭的情況下,快速的發射頻度將反過來降低將貨物送入軌道的成本。該公司聲稱,加速器驅動帶來的速度提升將使進入軌道所需的燃料減少四倍,成本減少十倍。

  到目前為止,SpinLaunch公司已從多個投資者那裡籌集了1.1億美元資金,目標直指商業市場,但這項技術也很可能有軍事應用。五角大樓已經對該公司表示了興趣,該公司於2019年與國防創新部門簽訂了合同。

  該系統的投擲重量有限,意味着SpinLaunch將無法將更大的有效載荷送入軌道。畢竟,許多傳統的太空發射火箭的重量是以噸而不是磅來衡量的。儘管如此,SpinLaunch仍有可能滿足美國空軍、太空部隊和導彈防禦局的要求,後者越來越需要將較小的衛星送入太空。

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  [SpinLaunch發射彈丸的結構概念示意圖]

  美媒稱,這一概念,即使是較小的形式,顯然也可以有其他軍事應用。超遠程火炮和打擊能力,特別是能夠在短時間內從遠處擊中目標的能力,是美軍的首要任務。不需要太多的想象力就可以看出這種裝置如何提供這樣一種解決方案,在大氣層內遠距離發射核彈頭。就武器化應用而言,它顯然具有吸引力。

  美國國防部越來越希望看到將軍用貨物送入軌道的新方法,但SpinLaunch並不是唯一一家參與的初創公司。例如,不到一年前,Aevum公司為其Ravn X自動運載火箭舉行了首次亮相儀式。這是一種可重複使用的無人機,它將攜帶一枚下懸式火箭,能夠將一個小型有效載荷(如衛星)發射到低軌道上。


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