Hiilikuitukomposiittimateriaalista rakennetta käyttävästä Neutron-raketista tulee maailman ensimmäinen laajamittainen hiilikuitukomposiittimateriaalista valmistettu laukaisualusta.
Yhdysvaltalainen johtava laukaisu- ja avaruusjärjestelmäyritys Rocket Lab USA on kehittänyt suuren mittakaavan Neutron-nimisen laukaisualuksen, jonka hyötykuorma on 8 tonnia ja jota voidaan käyttää miehitetyissä avaruuslennoissa, suurten satelliittikonstellaatioiden laukaisuissa ja syvän avaruuden tutkimuksessa. Raketti on saavuttanut läpimurtoja suunnittelussa, materiaaleissa ja uudelleenkäytettävyydessä.
Neutron-raketti on uudentyyppinen laukaisualusta, jolla on korkea luotettavuus, uudelleenkäytettävyys ja alhaiset kustannukset. Toisin kuin perinteiset raketit, Neutron-rakettia kehitetään asiakkaiden tarpeiden mukaan. On arvioitu, että yli 80 % seuraavan kymmenen vuoden aikana laukaistavista satelliiteista on satelliittikonstellaatioita, joilla on erityisiä käyttöönottovaatimuksia. Neutron-raketti pystyy erityisesti vastaamaan tällaisiin erityistarpeisiin. Neutron-laukaisualusta on tehnyt seuraavat teknologiset läpimurrot:
1. Maailman ensimmäinen laajamittainen laukaisualusta, joka käyttää hiilikuitukomposiittimateriaaleja
Neutron-raketti on maailman ensimmäinen hiilikuitukomposiittimateriaaleja käyttävä laajamittainen laukaisualusta. Raketissa käytetään uutta ja erityistä hiilikuitukomposiittimateriaalia, joka on kevyt, erittäin luja ja kestää laukaisun ja paluumatkan aiheuttaman valtavan lämmön ja iskut, joten ensimmäistä vaihetta voidaan käyttää toistuvasti. Nopean valmistuksen saavuttamiseksi Neutron-raketin hiilikuitukomposiittirakenne valmistetaan automaattisella kuidunsijoitteluprosessilla (AFP), jolla voidaan tuottaa useita metrejä pitkä hiilikuitukomposiittiraketin kuori muutamassa minuutissa.
2. Uusi perusrakenne yksinkertaistaa laukaisu- ja laskeutumisprosessia
Uudelleenkäytettävyys on avainasemassa tiheissä ja edullisissa laukaisuissa, joten suunnittelun alusta alkaen Neutron-raketille annettiin kyky laskeutua, oikaista ja laukaista uudelleen. Neutron-raketin muodosta päätellen kapeneva muotoilu ja suuri, vankka jalusta eivät ainoastaan yksinkertaista raketin monimutkaista rakennetta, vaan myös poistavat laskeutumisjalkojen ja kömpelön laukaisupaikan infrastruktuurin tarpeen. Neutron-raketti ei ole riippuvainen laukaisutornista, ja se voi laukaista toimintoja vain omalta jalustaltaan. Kiertoradalle laukaisun ja toisen vaiheen raketin ja sen hyötykuorman laukaisemisen jälkeen ensimmäisen vaiheen raketti palaa Maahan ja tekee pehmeän laskeutumisen laukaisupaikalle.
3. Uusi katteiden konsepti murtaa perinteisen suunnittelun
Neutron-raketin ainutlaatuinen muotoilu heijastuu myös "Hungry Hippo" (Nälkäinen Hippo) -nimisessä suojuksessa. "Hungry Hippo" -suojus on osa raketin ensimmäistä vaihetta ja integroitu siihen täysin. "Hungry Hippo" -suojus ei irtoa raketista eikä putoa mereen kuten perinteinen suojus, vaan se avautuu kuin virtahepo. Suu avautui vapauttaakseen raketin toisen vaiheen ja hyötykuorman, ja sitten se sulkeutui uudelleen ja palasi Maahan ensimmäisen vaiheen raketin mukana. Laukaisualustalle laskeutuva raketti on ensimmäisen vaiheen raketti, jossa on suojus, joka voidaan lyhyessä ajassa integroida toisen vaiheen rakettiin ja laukaista uudelleen. "Hungry Hippo" -suojuksen suunnittelun käyttöönotto voi nopeuttaa laukaisutiheyttä ja poistaa suojusten kierrätyksen korkeat kustannukset ja alhaisen luotettavuuden merellä.
4. Raketin toisella vaiheella on korkeat suorituskykyominaisuudet
”Hungry Hippo” -suojuksen ansiosta raketin vaihe 2 on laukaisun yhteydessä kokonaan rakettivaiheen ja suojuksen sisällä. Näin ollen ”Neutron”-raketin toinen vaihe on historian kevyin toinen vaihe. Yleisesti ottaen raketin toinen vaihe on osa laukaisualuksen ulkorakennetta, joka altistuu alemman ilmakehän ankarille olosuhteille laukaisun aikana. Asentamalla rakettivaiheen ja ”Hungry Hippo” -suojuksen ”Neutron”-raketin toisen vaiheen ei tarvitse kestää laukaisuympäristön painetta, ja se voi vähentää merkittävästi painoa, mikä saavuttaa paremman avaruussuorituskyvyn. Tällä hetkellä raketin toinen vaihe on edelleen suunniteltu kertakäyttöön.
5. Luotettaviksi ja toistuvaan käyttöön rakennetut rakettimoottorit
Neutron-raketti saa voimansa uudesta Archimedes-rakettimoottorista. Archimedesin on suunnitellut ja valmistanut Rocket Lab. Se on uudelleenkäytettävä nestemäisen hapen/metaanikaasun generaattorisyklimoottori, joka voi tuottaa 1 meganewtonin työntövoiman ja 320 sekunnin alkuperäisen ominaisimpulssin (ISP). Neutron-raketissa on ensimmäisessä vaiheessa seitsemän Archimedes-moottoria ja toisessa vaiheessa yksi Archimedes-moottorin tyhjiöversio. Neutron-raketissa käytetään kevyitä hiilikuitukomposiittirakenteisia osia, eikä Archimedes-moottorilta vaadita liian suurta suorituskykyä ja monimutkaisuutta. Kehittämällä suhteellisen yksinkertaisen moottorin, jolla on kohtalainen suorituskyky, kehitys- ja testausaikataulua voidaan lyhentää huomattavasti.
Julkaisun aika: 31.12.2021
