Uudelleen käytettävä avaruusalus - avaruusalus , jonka suunnittelu mahdollistaa koko avaruusaluksen tai sen pääosien uudelleenkäytön (uudelleenkäytettävyyden) avaruuslennon jälkeen . Joskus käytetään nimeä "sukkula".
Uudelleenkäytettävä avaruusjärjestelmä on avaruusjärjestelmä, jossa on uudelleenkäytettäviä kiertoratalaitteita. Uudelleenkäytettävässä avaruusjärjestelmässä voidaan käyttää kertakäyttöisiä ja uudelleenkäytettäviä, yksivaiheisia ja monivaiheisia kantoraketteja, sekä itsenäisiä että rakenteellisesti yhdistettyjä kiertorata-ajoneuvoihin. [1] :s. 2
Avaruuskompleksin erillisiä teknisiä välineitä voidaan käyttää toistuvasti. Jos kantorakettia käytetään useammin kuin kerran, sitä kutsutaan "uudelleenkäytettäväksi kantoraketiksi" [1] :p. 68 . Kantoraketin erilliset rakenneosat voivat olla pelastavia ja uudelleenkäytettäviä. Tällaisia elementtejä voivat olla kantorakettien , rakettilohkojen, rakettimoottoreiden jne. [1] :s. 69
Jos avaruusaluksella on useita käyttötarkoituksia useammin kuin kerran, sitä kutsutaan "uudelleenkäytettäväksi avaruusalukseksi" [1] : s. 120 . Ero kertakäyttöiseen avaruusalukseen on kyky ajoittain palauttaa järjestelmien ja kulutustarvikkeiden resurssit. [1] :s. 119
Tähän mennessä vain kahdella osavaltiolla on tai on ollut kokemusta tämäntyyppisten avaruusalusten luomisesta ja toiminnasta : Yhdysvalloissa ja Neuvostoliitossa .
Koko sarja suuria miehitettyjä avaruussukkuloita " Space Shuttle " rakennettiin Yhdysvalloissa, tätä projektia edelsi useita projekteja, mukaan lukien X-20 Dyna Soar . Työ Space Shuttle -järjestelmän luomiseksi aloitettiin 5. tammikuuta 1972, kun Yhdysvaltain presidentti R. Nixon hyväksyi tämän NASA -ohjelman . Taloustieteilijöiden mukaan[ mitä? ] , yhden tonnin rahdin avaruuteen sukkuloilla lähettämisen kustannusten olisi pitänyt olla alhaiset kalliiden laitteiden toistuvan käytön vuoksi, sukkuloiden avulla on mahdollista palauttaa satelliitteja kiertoradalta , korjata satelliitteja avaruudessa. Yhdysvalloissa sukkuloja käytettiin intensiivisesti (huolimatta Challengerin katastrofista vuonna 1986 ja Columbiasta vuonna 2003, mikä heikensi suuresti suunnitelmia MTKK:n käytön kehittämiseksi), koska ne olivat kansallinen keino miehitettyjen lentojen suorittamiseen ja rahdin poistamiseen. toteuttaa erottamattomia Spacelab - asemia, " Spacehub " ja muita kansainvälisiä ja yksityisiä ohjelmia, sekä yksi tärkeimmistä tavoista toimittaa tilaa vieviä lastia ja suuria miehistöjä ISS :lle . Sukkuloiden toiminta valmistui vuonna 2011.
Myös Yhdysvalloissa oli sellaisia projekteja kuin NASP , VentureStar .
Neuvostoliitossa luotiin suuri laiva " Buran " ja suunniteltiin pienempiä: " Spiraali ", LKS , " Zarya ", MAKS , " Clipper "; Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen osa näistä projekteista jatkui Venäjällä . MTKK "Buran" -avaruusohjelmaa Neuvostoliitossa ja Venäjällä rajoitettiin, koska tämän tyyppisten ajoneuvojen kallis käyttö oli mahdotonta nykyisissä talousolosuhteissa .
Yhdysvalloissa tällä hetkellä käytössä oleva Dragon 2 - kuljetusajoneuvo , kuten sen edeltäjä Dragon , on osittain uudelleenkäytettävä ja siinä on uudelleen käytettävä laskeutumiskapseli ; Falcon 9 - kantoraketin uudelleenkäytettävä ensimmäinen vaihe voidaan myös käyttää uudelleen laukaisujen aikana .
Myös Yhdysvalloissa on käytössä miehittämätön uudelleenkäytettävä X-37 .
Yhdysvalloissa ( Orion , CST-100 ) ja Venäjällä ( Orel ) kehitteillä olevat alukset on suunniteltu osittain uudelleenkäytettäviksi ja niissä on uudelleen käytettävä laskeutumiskapseli . Yhdysvalloissa kehitetään myös uudelleenkäytettävät " Dream Chaser ", " SpaceX Starship " ja " SpaceShipTwo ".
Monet maat, erityisesti Euroopan unionin maat (mukaan lukien aikaisempi Ranska , Saksa , Iso-Britannia ), Japani , Kiina , Intia ovat tehneet ja tekevät tutkimusta, jonka tarkoituksena on luoda omia näytteitä uudelleenkäytettävistä avaruusjärjestelmistä ( Hermes , HOPE , Zenger ). -2 ", HOTOL , ASSTS , RLV-TD , Skylon , " Shenlong ", " Sura ", " Kanko-maru ", IXV jne.).
Uudelleenkäytettävien kuljetusavaruusalusten erityispiirre nykyisin on se, että laukaisussa käytetään kantoraketteja - esimerkiksi Neuvostoliitossa se oli Energia , joka oli pohjimmiltaan erityisen raskaan luokan kantoraketti .
Yhdysvalloissa Shuttlen laukaisussa käytetään samanaikaisesti kahta kiinteän polttoaineen boosteria ja itse kiertoradan moottoreita, joiden kryogeeninen polttoaine tulee ulkoisesta säiliöstä; kiinteän polttoaineen valmistuksen jälkeen vahvistimet erotetaan, jotka sitten roiskutetaan alas laskuvarjojärjestelmän avulla, myöhemmin ulkoinen polttoainesäiliö erotetaan ja palaa ilmakehän tiheissä kerroksissa ; kiihdyttimiä käytetään uudelleen, mutta niiden resurssit ovat rajalliset.
Neuvostoliiton Energia-raketilla voitaisiin saattaa kiertoradalle erityisen raskaita rahtia (avaruusasemien elementtejä, planeettojenvälisiä aluksia jne.), joiden kokonaispaino on jopa 100 tonnia .
MTKK on suunniteltu myös vaakalaukaisulla , esimerkiksi kaksivaiheisen järjestelmän mukaan aliääni-, yliääni- tai hypersonic-kantolentokoneella , joka vie avaruusaluksen tiettyyn pisteeseen (pitkä lento lennon aikana tankkauksella on mahdollista , maapallon päiväntasaajan alueet, joissa on suotuisammat laukaisuolosuhteet), nostaa sen tietylle korkeudelle, jonka jälkeen tapahtuu varsinainen aloitus - MTKK:n erottaminen (ilmalaukaisu ) . Sitten alus siirtyy vertailukiertoradalle omilla moottoreillaan. Erityisesti tämän järjestelmän mukaan luotiin suborbitaalinen avaruustaso SpaceShipOne , joka teki kolme onnistunutta suborbitaalista "hyppyä" FAI :n ulkoavaruuden rajaksi tunnustaman 100 kilometrin merkin yli .
Yksivaiheinen laukaisujärjestelmä ( Eng. Single Stage To Orbit , SSTO - "one stage to orbit"), jossa ilmailu- ja avaruuslentokone käyttää vain omia moottoreitaan laukaisuun ja kiertoradalle nousemiseen ilman upotettavia tehosteita tai suurikokoista ulkoista polttoainetta Useimmat asiantuntijat pitävät sitä mahdottomana tieteen ja teknologian nykyisellä kehitystasolla. Tällaisen järjestelmän edut, pääasiassa toiminnassa, luotettavuudessa ja laukaisuun valmistautumisessa, eivät tällä hetkellä ole suurempia kuin kustannukset, jotka aiheutuvat hybridirakettimoottorien ( jotka voivat toimia sekä ilmakehässä että avaruudessa) ja ultrakevyiden materiaalien kehittämisestä. laite.
On myös projekteja uudelleenkäytettävistä ajoneuvoista, joissa on pystysuora nousu ja pystysuora lasku moottoreilla. Kehitetyimmät (ja läpäisseet sarjan testejä) niistä ovat amerikkalaiset laitteet " Delta Clipper ", " Rotary Rocket ", japanilainen " RVT ".