Hoe De Ez-Raket Werkt

{h1}

Lees meer over de technologie achter de ez-raket en zie hoe xcor in de toekomst van plan is om dit uit te breiden met de rocket racing league en xerus.

Naar de ruimte gaan is duur - ongeveer $ 10.000 per pond, in feite. Tot voor kort konden alleen overheden zich veroorloven om de ruimte in te gaan. Maar in 2004 maakte het commerciële ruimteschip SpaceShipOne twee sub-orbitale vluchten naar de ruimte en won de Ansari X-prijs van $ 10 miljoen. SpaceShipOne viel uit een vliegtuig tussen ongeveer 46.000 tot 48.000 voet, stak zijn raketmotor aan, reisde naar 150.000 voet, kwam opnieuw de atmosfeer van de aarde binnen en gleed naar een landing. Maar kan een commercieel ruimtevaartuig alleen van de grond opstijgen, naar de ruimte reizen en weer landen op een landingsbaan? Dat is het doel van XCOR Aerospace en het begint met de EZ-Rocket.

In dit artikel zullen we meer te weten komen over de technologie achter de EZ-raket en zien hoe XCOR in de toekomst van plan is om deze technologie verder uit te breiden.

EZ-Rocket Basics

De EZ-raket is het eerste privégebouwde en gevlogen raketvliegtuig en dient als testbed voor nieuwe technologieën. XCOR Aerospace ontwierp de EZ-raket, die ze hebben aangepast aan het Long-EZ-vliegtuig van Bert Rutan. De Long-EZ is een zelfgebouwde vliegtuigkit vervaardigd door Rutan's Aircraft Factory. Het is een vaste vleugel canard vliegtuigen, wat betekent dat zijn staartvlak voor zijn vleugels staat in plaats van erachter. Dit geeft het vliegtuig goede glijeigenschappen, waardoor het ideaal is voor een raketvlak.

Hoe de EZ-raket werkt: werkt

Een Rutan Long-EZ 160 met zijn staartvlak voor de piloot

De aanpassingen van de EZ-Rocket omvatten het volgende:

  • Twee vloeistofgestookte raketmotoren ter vervanging van de propellermotor aan de achterzijde
  • Een onder druk staande brandstoftank eronder, gevuld met isopropylalcohol (ontsmettingsalcohol)
  • Twee aluminium tanks (piepschuim-geïsoleerd) aan de achterzijde die de oxidator, vloeibare zuurstof

Hoe de EZ-raket werkt: EZ-raket

EZ-Rocket hoofdcomponenten

Rutan heeft de externe brandstoftank toegevoegd omdat de originele Long-EZ-tanks niet zijn ontworpen om alcohol te bevatten of bestand zijn tegen hoge druk. Hij voegde de zuurstoftanks toe omdat raketmotoren hun eigen toevoer van zuurstof moeten dragen (vliegtuigmotoren halen hun zuurstof uit de atmosfeer).

Hoe de EZ-raket werkt: EZ-raket

EZ-Rocket-motoren en zuurstoftanks

Elke raketmotor op de EZ-raket produceert 400 pond stuwkracht, of kracht (elk Space Shuttle Main Engine, of SSME, produceert ongeveer 375.000 pond stuwkracht). Raketmotoren hoeven niet de enorme hoeveelheden kracht te produceren die de spaceshuttle doet, omdat ze niet zoveel massa hoeven op te tillen als de spaceshuttle. Net als de motoren van de spaceshuttle zijn de motoren van EZ-Rocket regeneratief gekoeld. Dit betekent dat de koude vloeibare brandstof rond de verbrandingskamers wordt gepompt om overtollige warmte te verwijderen en te voorkomen dat ze smelten. De EZ-raket draagt ​​genoeg brandstof voor slechts 3,5 minuten aan raketbrandtijd.

We zullen kijken hoe de EZ-Rocket nu precies werkt.

De brandstof en oxidatie

De keuze van vloeibare zuurstof en alcohol (of LOX / alcohol) als oxidatiemiddel en brandstof voor de EZ-raket heeft verschillende voordelen. Het heeft een specifieke impuls van 250 tot 270 seconden (specifieke impuls zijn de eenheden van de stuwkracht per eenheid drijfgas die in de loop van de tijd wordt verbruikt). Daarentegen heeft de vloeibare waterstof / vloeibare zuurstofcombinatie van de shuttle een specifieke impuls van 453 seconden. Hoe langer de impulstijd, hoe efficiënter de brandstof en hoe sneller de raket kan gaan. Bovendien heeft dit type motor geen uitgebreide cryogene koeling nodig voor zowel brandstof als oxidatiemiddel. Dit maakt het opslaan en tanken van de EZ-Rocket sneller en efficiënter.

Hoe het werkt

De EZ-raket bij het opstijgen

De EZ-raket bij het opstijgen

Wanneer de piloot (meestal de broer van Bert Rutan, Dick) de EZ-raket start, stroomt alcohol onder druk van de brandstoftank in de raketmotor. Een zuigerpomp pompt vloeibare zuurstof in de motor. XCOR moest een unieke pomp ontwerpen omdat turbopompen die in andere raketmotoren worden gebruikt te groot zijn. Dan ontbrandt een elektrische ontsteker de brandstof en oxidatiemiddel. De verbranding begint. en de hete gassen verlaten de raketspuit uit de achterkant, waardoor de stuwkracht wordt gegenereerd. Als beide motoren draaien (het genereren van 800 pond stuwkracht), duurt het 20 seconden en de startbaan is 500 meter lang.

De EZ-raket vertrekt, vliegt en landt als een conventioneel vliegtuig, met enkele uitzonderingen:

  • De raketmotor brandt ongeveer twee minuten om 195 knopen te bereiken (Mach 0.4). Conventionele vliegtuigen van dezelfde grootte en type (Long-EZ) kunnen deze snelheden niet halen - alleen straalvliegtuigen kunnen dat.
  • Het raketvlak klimt op 10.000 voet per minuut (52 meter per seconde).
  • Het kan een maximale hoogte bereiken van bijna drie kilometer (10.000 voet of ongeveer drie kilometer).
  • Tijdens de vlucht kan de piloot de raketmotor aan- en uitzetten om aanpassingen te maken, zoals een rij op de landingsbaan om te landen.
  • Wanneer de brandstof is uitgeput, glijdt het raketvliegtuig naar een landing op de landingsbaan. De meeste vliegtuigen landen onder de macht.

In één test voerde de piloot een a uit touch-and-go manoeuvre - hij raakte zonder power op de baan, rolde een paar honderd voet, maakte de raketmotor opnieuw aan en vertrok weer. De EZ-raket heeft met succes 15 vluchten en een aantal tests uitgevoerd, waaronder touch-and-go-manoeuvres en een manoeuvre tijdens de vlucht. Het heeft ook zijn capaciteiten bewezen tijdens vliegshows, waaronder de 2005 X-Cup Rocket Racing Expositie in New Mexico.

Hoe de EZ-raket werkt: heeft

Een testvuur van de LOX / alcoholmotor van de EZ-Rocket. De reeks ringen in de pluim zijn schokdiamanten, of Mach-schijven, die optreden wanneer de druk van de uitlaatpluim lager is dan de atmosferische druk.

Terwijl de EZ-raket op het Long-EZ-vliegtuig werd gebouwd, was het nooit bedoeld voor persoonlijk gebruik - alleen als testbed voor nieuwe technologieën. Maar zoals elk vliegtuig of ruimtevaartuig, moeten er veiligheidsvoorzieningen zijn ingebouwd om te voldoen aan de meest voorkomende noodsituaties, zoals een brand in de motor of motorstoring. De EZ-Rocket heeft een ultraviolette brandsensor in de motorruimte die op het instrumentenpaneel is aangesloten, en waarschuwt de piloot voor elke brand in de motor. Twee grote flessen helium onder druk in de baai worden gebruikt als brandblussers wanneer de piloot een schakelaar op het instrumentenpaneel gooit. Elke motor heeft zijn eigen controlesystemen en kan onafhankelijk worden in- en uitgeschakeld (de EZ-raket kan op één motor klimmen). Elke motor heeft ook een explosie-afscherming van Kevlar en een doorbrandsensor die de piloot waarschuwt wanneer de brandstof weg is.

Indien nodig, kan de piloot beide brandstoftanks drukloos maken en de alcohol en / of de vloeibare zuurstof in de atmosfeer laten ontsnappen. Hij kan ook de brandstof naar beide motoren uitschakelen als er brand is of één motor niet kan uitschakelen. De hoofdkleppen en ontsteker zijn gekoppeld om te voorkomen dat gassen zich verzamelen in de verbrandingskamer en onbedoeld ontsteken, en de drijfkleppen worden aan elkaar gekoppeld om de kleptiming te coördineren. De luifel kan snel worden geopend en de piloot heeft een parachute voor het geval hij de EZ-raket moet verlaten.

XCOR heeft met succes veel van deze veiligheidskenmerken getest tijdens het afbreken van de vlucht. Nu bouwt het bedrijf voort op het succes van de EZ-raket met twee nieuwe projecten. We zullen hierover meer leren in de volgende sectie.

Rocket Racers en Xerus

Een poster voor Leading Edge Rocket Racing, het eerste Rocket Racing League-team

Een poster voor Leading Edge Rocket Racing, het eerste Rocket Racing League-team

De EZ-raket heeft zijn laatste vluchten uitgevoerd met het testen van nieuwe raketvliegtuigtechnologieën. XCOR Aerospace gaat nu over op twee nieuwe projecten: de ontwikkeling van raketraces en een suborbital ruimtevaartuig.

Rocket Racers

Dr. Peter Diamandis, oprichter van de Ansari X-Prize, heeft de Rocket Racing League (RRL) met Granger Whitelaw, een tweevoudig Indianapolis 500-kampioen. Diamandis en Whitelaw voorzien een brede televisiedekking en grote publieksoptredens zoals die van NASCAR. De Rocket Racers zullen wereldwijd racen in onafhankelijke evenementen, op een 5000 meter hoge, twee-mijl lange baan. Fans zullen zien hoe de vliegtuigen door een virtuele koers vliegen gecreëerd door Sportvision (hetzelfde bedrijf dat de "1st and 10" -lijn op voetbalvelden creëerde). Het seizoen zal uitmonden in een kampioenschapsrace voor een portemonnee van $ 2 miljoen aan de X Prize Cup, een jaarlijks evenement in Las Cruces, New Mexico.

De Rocket Racing League zal de ontwikkeling van nieuwe technologieën van particuliere bedrijven stimuleren en nieuwe generaties van raketwetenschappers inspireren. Rocket racing-testdemonstraties werden uitgevoerd op de 2005 X-Prize Cup. In januari 2006 kondigde de Rocket Racing League een wedstrijd aan voor fans om de eerste Mark-1 X-Racer te noemen. De prijs omvat een een jaar VIP-pas voor alle Rocket Racing League-evenementen. De winnaar wordt bekendgemaakt in oktober 2006, wanneer de Mark-1 X-Racer voor het eerst aan het publiek wordt onthuld.

Hoe de EZ-raket werkt: EZ-raket

Artist's rendering van een Rocket Racing League-locatie

Hoe de EZ-raket werkt: EZ-raket

Het Mark-1 X-Racer ontwikkelingsvoertuig

Xerus: de volgende stap van XCOR

Het volgende project van XCOR Aerospace is de creatie van een suborbital ruimtevliegtuig, Xerus. Ze hebben drie markten geïdentificeerd die kunnen profiteren van een goedkoop, herbruikbaar draagraket:

  • Ruimtetoerisme - Veel mensen willen graag zero gravity en outer space ervaren, maar kunnen zich geen rit van $ 20 miljoen in de ruimte veroorloven. Een suborbitalvlucht zou de passagiers drie minuten lichtgewichtheid geven op een hoogte van 100 km.
  • Suborbital payloads - Momenteel dragen de spaceshuttle of klinkende raketten vele kleinschalige wetenschappelijke experimenten die niet noodzakelijk in een baan om de aarde hoeven te zijn. Sommige van deze experimenten zijn ondergeschikt aan de missie van de shuttle en kunnen worden gestoten van een vlucht. Met de Xerus konden ze speciale missies hebben.
  • Introductie van microsatellieten - De Xerus kan dienen als de eerste fase om kleine satellieten met kleine payloads af te leveren. Het lanceervoertuig zou de satelliet op een kleiner raketstadium vervoeren, loslaten en die raket de microsatelliet in een baan laten werpen. Dit zou goedkoper zijn dan het gebruik van speciale meertraps raketten of de spaceshuttle.

Hoe de EZ-raket werkt: zijn

Artist's weergave van de Xerus

Xerus zal verschillende hoofdmotoren gebruiken om een ​​hoogte van 100 mijl (ongeveer 65 km) te bereiken en vervolgens naar 130 mijl (ongeveer 100 km). Hij bereikt een topsnelheid van Mach 4, ongeveer 10 keer sneller dan de EZ-raket, en zal opstijgen en landen als een conventioneel vliegtuig. Eenmaal buiten de atmosfeer gebruikt het vaartuig raketstuwraketten van 50 lb om te manoeuvreren (bedieningselementen voor de stand). Xerus zal op vloeibare brandstof gebaseerde rakettechnologie gebruiken zoals die is ontwikkeld en getest op EZ-Rocket. Het zal ook zuigerpompen gebruiken voor zowel de brandstof als de oxidator (EZ-Rocket gebruikt er alleen een voor de oxidator). XCOR ontwikkelt deze technologie voor NASA en de afdeling Defensie.

Hoe de EZ-raket werkt: EZ-raket

Artist's rendering van de Xerus lancering van een kleine payload

Zodra XCOR het ontwerp voor Xerus heeft voltooid, plant het een programma van 20 testvluchten.

Voor meer informatie over de EZ-Rocket, de Rocket Racing League, Xerus en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Vorige raket vliegtuigen

De Duitsers ontwikkelden raketvliegtuigen - de Lippisch Ente en de Messerschmitt Me 163 Bs en Cs - samen met straalmotoren tijdens de Tweede Wereldoorlog. Deze vliegtuigen bereikten snelheden van 600 mijl per uur (966 km / h), net onder de snelheid van het geluid. De Sovjet-Unie experimenteerde ook met raketvliegtuigen, en de Japanners ontwikkelden zelfs een door raketten aangedreven Kamikaze-bommenwerper.

Na de Tweede Wereldoorlog werden raketvliegtuigen experimenteel gebruikt om de prestaties van vliegtuigen op hypersonische snelheden te testen. Op okt.14, 1947, Chuck Yeager was de eerste die de geluidsbarrière in het Bell X-1 raketvlak brak.

Misschien was het bekendste raketvliegtuig de X-15 van NASA. De X-15 is gebouwd om onderzoek te doen naar de aerodynamica, stabiliteit, vluchtbediening, verwarming en fysiologische effecten van hogesnelheidsvluchten op grote hoogte. Het maakte 199 vluchten tussen juni 1959 en oktober 1968 en stelde hoogte vast (354.200 voet of 67 mijl) en snelheid (4520 mijl per uur, of Mach 6.7) records voor bestuurde, hypersonische vlucht. Informatie uit het programma was nuttig bij het ontwikkelen van de programma's Mercury, Gemini, Apollo en Space Shuttle.

Dank je

Dankzij Charles Scott Williams voor zijn hulp bij dit artikel.


Video Supplement: Kisabac Lusamutner anons 25.05.16 EzraKET.




Onderzoek


Hoe Ufo'S Werken
Hoe Ufo'S Werken

Wat Is Er Met De Aarde Dat Het Precies Goed Maakt Voor Het Leven?
Wat Is Er Met De Aarde Dat Het Precies Goed Maakt Voor Het Leven?

Science Nieuws


Atomaire Koelkasten Konden Ooit Coolste Dingen Maken
Atomaire Koelkasten Konden Ooit Coolste Dingen Maken

Earth Wobbles May Have Driven Ancient Humans Out Of Africa
Earth Wobbles May Have Driven Ancient Humans Out Of Africa

Patiënten Met Vaginale Pijn Zoeken Zelden Naar Behandeling
Patiënten Met Vaginale Pijn Zoeken Zelden Naar Behandeling

Hoe Homohuwelijk Werd De Wet Van Het Land
Hoe Homohuwelijk Werd De Wet Van Het Land

Vlucht Na De Tijdlijn Van De Koude Oorlog
Vlucht Na De Tijdlijn Van De Koude Oorlog


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com