Luftstart einer elektronenähnlichen LOX-basierten Rakete aus einem Flugzeug; technische Herausforderungen?

Eine meist nicht referenzierte Liste würde Folgendes enthalten:

Es muss eine Raketenstruktur entworfen werden, um Lasten sowohl horizontal vor dem Start als auch vertikal unter Schub zu tragen. Das klassische Raketendesign unterstützt die Rakete gegen 1G an den Triebwerken unter Verwendung der gleichen Strukturelemente, die ohnehin mehrere Gs im Flug bewältigen müssen, sodass die bodengestützte Unterstützung weitgehend „frei“ ist, abgesehen von der Handhabung des Wetters. Die mit Festbrennstoff betriebene erste Stufe des Pegasus muss bereits stark genug sein, um dem Kammerdruck während der Verbrennung standzuhalten, damit das Erreichen der Struktursteifigkeit einfacher wäre.

Kryogene Kraftstoffe bringen mehrere Komplikationen mit sich, wobei das Abkochen ganz oben auf der Liste steht. Entweder startet die Rakete mit teilweise abgekochten Tanks oder das übergeordnete Flugzeug muss intern Ersatzflüssigkeiten mitführen und über Rohrleitungen zum Auffüllen der Rakete verfügen. Tatsächlich könnte es etwas einfacher sein, mit leerer Rakete abzuheben und die Rakete im Flug zu beladen, da dies die Kryotechnik bis spät in den Prozess in gut isolierten Behältern halten und die Belastung der Rakete während des Starts verringern würde.

Aus dem oben Gesagten geht die Sicherheit hervor. Bei einem Feststoffraketenmotor ist die Verbrennungsrate weitgehend konstant, da das Treibstoffkorn konstruktionsbedingt nur von außen verbrennen kann. Daher müssen Notfälle, während sie aufregend sind, Zeit zum Abwerfen (in die Luft) geben oder mit dem Abkühlen + Evakuieren beginnen und darauf warten, dass es ausbrennt ( Boden) ( siehe Verfahren/Systeme für eingeschränktes Schießen ). Eine Flüssigkeitsrakete hat viele mögliche Ausfallarten, die in einem Feuerball enden, wenn LOX mit dem Treibstoff, der Flugzeugzelle, dem Düsentreibstoff oder einfach nur mit Menschen reagiert.

Zündung ist auch anders. Feststoffraketentriebwerke werden normalerweise mit gut verstandener und getesteter Pyrotechnik abgefeuert, die konstruktionsbedingt ziemlich viel elektrische Energie zum Zünden benötigt, aber sobald sie gezündet ist, wird das Korn zuverlässig gestartet. Flüssigmotoren haben eine komplexere Startsequenz, die bei normalen Starts von Bodengeräten überwacht und gesteuert wird, und Startklemmen werden erst freigegeben, um Starts zu ermöglichen, sobald diese Ausrüstung (die schwer, gut getestet und redundant sein kann) bestätigt, dass alles richtig funktioniert. Eine Flüssigkeitsrakete müsste entweder gestartet und unter dem Flugzeug hochgefahren werden, wobei außermittige Kräfte aufgebracht werden und ein Hitzeschild erforderlich wäre, oder sie müsste frei fallen gelassen werden und die letzten Überprüfungen und den Systemstart im freien Fall abschließen, aber bevor sie mit allen erforderlichen Tests auf den Boden auftreffen. Überprüfen Sie die Hardware in der Rakete (ref, hier und ähnliches).

Die Elektronenrakete wäre tatsächlich einfacher hochzufahren und zu testen als die meisten anderen Flüssigkeitsraketen, da sie keine Verbrennung benötigt, um die Turbopumpen hochzudrehen, was den Start im freien Fall zuverlässiger macht und die Notwendigkeit von Hypergolen und ähnlichen Ursachen für Aufregung vermeidet das Mutterflugzeug.

Es wäre auch interessant, tatsächlich Kraftstoff in die Pumpen zu bekommen, wenn man von horizontal über freien Fall zu vertikal geht, und die erforderlichen Rohrleitungen könnten den Durchfluss während des restlichen Fluges einschränken. Die Schwappkräfte würden auch ein Management erfordern, um sowohl eine Destabilisierung des Mutterflugzeugs während des Flugs als auch ein Bersten eines Endes des Tanks zu verhindern .

Ein Vorteil eines mit Flüssigbrennstoff betriebenen Systems besteht darin, dass die lasttragenden Flügelholmstrukturen durch die Tanks geführt werden könnten/der Tank leicht asymmetrisch gemacht werden könnte, im Gegensatz zu einer Feststoffrakete, die keine zufälligen Strukturelemente durch das Korn haben kann.