NASA’nın projelerinin birçoğu geleceğe ilham verirken, biri uzay yolculuğunu daha ucuz hale getirecek daha sıradan bir motor teknolojisi. Fırlatma aşamasında Uzay Mekiğinin yükünü hafifletme çabalarının ışığında, NASA mühendisleri yerleşik bir art yakıcıya olan ihtiyacı ortadan kaldıracak yeni bir roket motoru tasarladılar. Yeni hava çeken roket motoru yörüngeye doğru hızlandıkça oksijeni havadan ayıracak ve yakıtı yakacak.
İtmeyi sağlamak için havayı kendi içine çeken bir motor fikri yeni değil. Jet motorları yıllardır bu prensip üzerinde çalışmaktadır. Uzay mekiğinin hafif hipersonik jet motorlarına güç sağlamak için atmosferden gelen havanın kullanılması, uzay mekiğinin yörüngeye yerleştirilme maliyetini büyük ölçüde azaltacaktır. Şu anda bir kilogramın yörüngeye çıkarılması yaklaşık 22.000 dolar, yani 70 kiloluk bir insanı yörüngeye sokmak 1.5 milyon dolara mal oluyor. NASA’nın hedefi, önümüzdeki 25 yıl içinde fırlatma maliyetlerini sadece birkaç yüz dolar azaltmaktır. Bunu yapmanın bir yolunun, ateşleme için gereken binlerce kilogramdan fazla sıvı yakıt miktarını azaltmak olduğuna inanıyorlar.
motor
Geleneksel bir roket motorunda, sıvı yanıcı malzeme ve yakıt, yüksek basınç ve hız oluşturmak için sıcak gazların yakıldığı yanma odasına pompalanır. Bu gazlar, hızlanmalarını artıran enjektörlere akar ve ardından motoru terk eder. Bu hareket, uzay mekiği için itme gücü sağlar.
NASA, uzay aracının ağırlığını hızla yaklaşık 1.400 tona düşürecek olan yanıcı sıvıyı çıkarırlarsa, aracın ağırlığının fırlatma sırasında kolayca azaltılabileceğini belirledi. Halen ağır bir araç olmasına rağmen yörüngeye çıkarılacak bir aracın maliyetinde önemli bir azalma söz konusu.
Yani sıvı oksijeni çıkarırsanız, yakıt yanamaz ve itiş gücü sağlayamaz mı? Geleneksel bir roket motorunun normal çalışmasının dış görünüşünü düşünmeniz gerekir. Sıvı yakıcı yerine hava emişli roket kullanmak, adından da anlaşılacağı gibi atmosferden hava çekecektir. Daha sonra yakmak ve itme gücü sağlamak için yakıtla birleştirilir.
Roket tabanlı kombine çevrim motor olarak da adlandırılabilecek olan hava girişli roket motoru, jet motorlarına çok benzer. Bir jet motorunda, kompresör havayı emer. Daha sonra motor havayı sıkıştırır, yakıtla birleştirir ve ürünle birlikte yakar, itme sağlar. Jet motoru, parçalar aşırı ısınmaya başlamadan önce yalnızca maksimum 3 veya 4 hıza ulaşmak için kullanılır (1 maks. = 1078 km/s). Süpersonik yanmalı jet motorlarında, hava girişi havayı alır. Araba atmosferde hızlanırken, hava yavaşlar ve sıkıştırılır. Yakıt, karıştırma ve yanmanın meydana geldiği süpersonik hava akışına eklenir. Yakıtın büyük olasılıkla sıvı hidrojen ve hidrokarbon yakıtları içeren havadan girişli füzelerde kullanılması muhtemeldir.
Dünya kalkışı
Havadan havaya füzeler kadar etkilidirler, ancak kalkış için itme gücü sağlamazlar. NASA’nın değerlendirdiği iki seçenek var. Bunlar turbojet veya hava destekli roket kullanmak için aracı yerden ayırmak içindir. Hava takviyeli roket normal bir roket motorudur, yeterince yüksek bir hıza (Mach 2 veya 3 hız) ulaştığında atmosferdeki hava ile yakıt yanmasını artırması dışında, Mach 10’a ulaştığında değişir. Hızlanır ve yine roket gibi çalışır. Bu hava takviyeli roketler, hava tutan bir tüp içine alınır ve geleneksel roketlere göre %15’e kadar performans artışı sağlayabilir.
Ayrıca NASA, manyetik kaldırma yönetimini (Maglev) kullanarak pnömatik bir emme roketi fırlatmayı planlıyor. Bir maglev kullanarak, kalkıştan önce aracın hızını 965 km/saate çıkarabilir.
Araç kalkıştan sonra ses hızının iki katına ulaşırken havası artan roketler sessizleşiyor. Bu durumda, itme, uçuşun yarısı boyunca yakıt yakmak için havayı soluyacak olan bir hava giriş roketi tarafından sağlanır. Olumlu yanı, uzay mekiği gövdesinin önceki uzay mekikleri kadar oksijen taşımaması, bu da fırlatma maliyetini düşürüyor. Araç, ses hızının on katına çıktığında, yörüngeye son bir itiş için geleneksel roket sistemine geçer.
Araç daha az yanıcı madde ağırlığına sahip olacağından, mevcut uzay aracından daha kolay manevra yapabilecektir. Bu, hava girişli bir rokette seyahat etmenin daha güvenli olacağı anlamına gelir. Sonuç olarak sıradan vatandaşların bu araçlarda uzay turisti olarak uzaya seyahat etmelerine olanak sağlıyor.
NASA’nın Cleveland’daki Marshall Merkezi ve Glenn Araştırma Merkezi, uçuş tatbikatları için havadan havaya kaldırma roketini ortaklaşa tasarlamayı planlıyor. Bu proje, hava girişli roketlerin fırlatma aracı olabilecek kadar hafif üretilip üretilemeyeceği konusunda önemli bir rol oynayacaktır.
katip:İnce Sekizli
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]