Acceso al espacio SKYLON
El vehículo SKYLON consiste en un fuselaje delgado que contiene tanques propulsor y bodega de carga, con alas delta conectados a medio camino a lo largo del fuselaje llevando los SABRE motores en barquillas axisimétricas en los extremos del ala.
El vehículo despega y aterriza en posición horizontal sobre su propio tren de aterrizaje.
La información aquí presentada es para la configuración del vehículo SKYLON C1 diseñado con una carga útil de 12 toneladas de destino a la órbita terrestre baja. Con el fin de incorporar los avances de la tecnología y análisis de mercado actualizado desde la configuración C1 se finalizó, un ejercicio de rediseño se ha llevado a cabo para revisar el sistema SKYLON a la configuración D1 con una carga útil de 15 toneladas a la órbita terrestre baja.
SABRE Motores
SKYLON utiliza motores de SABRE en el modo de aire de respiración para acelerar desde el despegue hasta Mach 5.5 que permite a 1.250 toneladas de aire atmosférico a ser capturados y utilizados en los motores, de las cuales 250 toneladas de oxígeno es que por lo tanto no tiene que ser llevado en propelente tanques. En Mach 5,5 y 25 kilómetros de altitud las transiciones del motor SABRE a su modo de motor de cohete, utilizando oxígeno líquido almacenado a bordo SKYLON, para completar su ascenso a la órbita a una velocidad de Mach 25. En esta aplicación el acceso espacial, motores SABRE necesitan una vida operativa de sólo 55 horas para alcanzar 200 vuelos, significativamente menos que los 10.000 s de horas necesarias para motores a reacción convencionales.
Control y maniobrabilidad
Durante el vuelo atmosférico, el control es proporcionado por superficies aerodinámicas:
- Una aleta de la cola de todo movimiento proporciona un control de guiñada.
- Un foreplane delta (bulos) proporcionan control de paso.
- Alerones extienden a lo largo de todo el borde del ala trasero proporcionan control de balanceo.
Durante el ascenso impulsado cohete las cámaras de combustión se cardan para proporcionar el tono, la guiñada y control de balanceo. Una vez en el espacio, los propulsores de control de reacción se hacen cargo de estas superficies de control
Materiales para Construcción
Fuselaje y ala estructura de soporte de carga de SKYLON está hecho de plástico reforzado con fibra de carbono y se compone de largueros, marcos, costillas y largueros construidos como estructuras de vigas laberinto. El tankage propulsor de aluminio está suspendido dentro de esta, la libertad de moverse bajo desplazamientos térmicos y presurización.
La cáscara externa (la aeroshell) está hecho de un material cerámico reforzado con fibra y lleva sólo cargas de presión aerodinámicas que se transmiten a la estructura del fuselaje a través de puntos de suspensión flexibles. Esta cáscara es delgada (0,5 mm) y corrugado para la rigidez. Es libre de moverse bajo la expansión térmica, especialmente durante las últimas etapas de la ascensión aerodinámica y reingreso.
Despegue y Aterrizaje
El vehículo despega y aterriza utilizando un tren de aterrizaje retráctil relativamente convencional. Por especial atención al sistema de frenos se ha demostrado que es posible lograr una masa del tren de rodaje aceptablemente bajo. Se necesitará una pista muy reforzada para tolerar la elevada carga de la rueda única equivalente.
Al inicio del recorrido de despegue del vehículo pesa 275 toneladas, mientras que el peso máximo de aterrizaje es de 55 toneladas. En el despegue del vehículo transporta aproximadamente 66 toneladas de hidrógeno líquido y aproximadamente 150 toneladas de oxígeno líquido para el ascenso.
La operaciones de asistencia en tierra se llevará a cabo utilizando un tractor aviones estándar y un mercancías en régimen de servidumbre edificio de carga que permita la carga aérea y la protección de los elementos. Para la seguridad y simplicidad operacional los propulsores criogénicos se cargan subenfriado sin ventilación de vapor.Cryogen carga es automática a través de servicios de conexión en los pozos del tren de aterrizaje, mientras que el vehículo se puso de pie en la plataforma de abastecimiento de combustible
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Capacidades de carga útil
En la configuración SKYLON que aquí se presenta, la bodega de carga SKYLON es diámetro de 4,6 m de largo y 12,3 millones. Ha sido diseñado para ser compatible con las cargas útiles de lanzadores fungibles pero además de aceptar contenedores de transporte aero estándar que son 8 pies cuadrados en sección transversal y 10, 20, 30 o 40 pies de largo. Se prevé que la utilización de contenedores de carga será un importante paso adelante en las operaciones de transporte espacial, permitiendo a la bodega de carga "limpia" para prescindir.
El objetivo de diseño para el vehículo SKYLON C1 fue de transportar 12 toneladas a una órbita ecuatorial 300 kilometros, 10,5 toneladas a un spacestation ecuatorial 460 kilometros o 9,5 toneladas a una deg spacestation 460 kilometros x 28.5 cuando operan desde un sitio ecuatorial. La configuración actualizada SKYLON D1 tiene una carga útil de 15 toneladas a una órbita ecuatorial 300 kilometros.
Aunque esencialmente un transportista de carga de la bodega de carga con capacidad tanques para el suministro de carburante al orbitar operaciones basadas, etapas superiores para operaciones de transferencia de órbita y, una vez que se logra la certificación de resistencia, un módulo de cabina para 30 pasajeros.
SKYLON no ofrece soporte de carga útil de ser puramente un sistema de transporte.
Propulsores
SKYLON emplea dos motores SABRE de aire para respirar / cohetes híbridos. Estos motores utilizan combustible de hidrógeno líquido con el aire atmosférico hasta Mach 5.5 y oxígeno líquido a bordo más allá de eso a velocidades orbitales.
Mientras que en la órbita de los principales tanques de combustible se ventilan y se dejó calentar a las condiciones ambientales. Propulsión y control de actitud son proporcionados por el Sistema Orbital maniobra (OMS) o el sistema de control de reacción (RCS). Esto utiliza un campo común de almacenamiento propelente LH2 / LO2 que es muy aislado y enfriado criogénicamente. Este sistema puede seguir funcionando en órbita hasta 7 días. El RCS emplea propulsores gaseosos suministrados por el Sistema de Abastecimiento propulsor gaseoso (GPSS). El GPSS también suministra los reactivos a las pilas de combustible y las turbinas de potencia auxiliar.
Reingreso
durante la reentrada, que ocurre a una altitud entre 90 a 60km, el calor se irradia fuera de la Aeroshell caliente.El calor se impidió entrar en el vehículo por capas de lamina de aluminio reflectante y la baja conductividad Shell puestos de apoyo.El hidrógeno líquido se evapora en el tanque principal, pasó a través de pantallas termicas para interceptar las pequeñas fugas de calor residual y ventilado por la borda.
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