Sử dụng cấu trúc vật liệu composite sợi carbon, tên lửa “Neutron” sẽ trở thành phương tiện phóng vật liệu composite sợi carbon quy mô lớn đầu tiên trên thế giới.
Dựa trên kinh nghiệm thành công trước đây trong việc phát triển tên lửa đẩy nhỏ “Electron”, Rocket Lab USA, một công ty hệ thống vũ trụ và phóng hàng đầu của Hoa Kỳ, đã phát triển một tên lửa đẩy quy mô lớn có tên là “Neutron” Rockets, với tải trọng 8 tấn, có thể được sử dụng cho các chuyến bay vũ trụ có người lái, các vụ phóng chòm sao vệ tinh lớn và thám hiểm không gian sâu. Tên lửa đã đạt được những kết quả đột phá về thiết kế, vật liệu và khả năng tái sử dụng.
Tên lửa “Neutron” là loại tên lửa đẩy mới có độ tin cậy cao, khả năng tái sử dụng và chi phí thấp. Không giống như tên lửa đẩy truyền thống, tên lửa “Neutron” sẽ được phát triển theo nhu cầu của khách hàng. Người ta ước tính rằng hơn 80% vệ tinh được phóng trong mười năm tới sẽ là chòm sao vệ tinh, với các yêu cầu triển khai đặc biệt. Tên lửa “Neutron” có thể đáp ứng cụ thể các nhu cầu đặc biệt đó. Tên lửa đẩy “Neutron” đã tạo ra những đột phá công nghệ sau:
1. Phương tiện phóng quy mô lớn đầu tiên trên thế giới sử dụng vật liệu composite sợi carbon
Tên lửa “Neutron” sẽ là tên lửa đẩy cỡ lớn đầu tiên trên thế giới sử dụng vật liệu composite sợi carbon. Tên lửa sẽ sử dụng vật liệu composite sợi carbon mới và đặc biệt, có trọng lượng nhẹ, độ bền cao, có thể chịu được nhiệt độ và tác động lớn khi phóng và tái nhập, do đó tầng đầu tiên có thể được sử dụng nhiều lần. Để đạt được tốc độ sản xuất nhanh, cấu trúc composite sợi carbon của tên lửa “Neutron” sẽ được sản xuất bằng quy trình đặt sợi tự động (AFP), có thể sản xuất vỏ tên lửa composite sợi carbon dài vài mét trong vài phút.
2. Cấu trúc cơ sở mới đơn giản hóa quá trình phóng và hạ cánh
Khả năng tái sử dụng là chìa khóa cho các vụ phóng thường xuyên và chi phí thấp, vì vậy ngay từ đầu thiết kế, tên lửa "Neutron" đã được cung cấp khả năng hạ cánh, thu hồi và phóng lại. Đánh giá từ hình dạng của tên lửa "Neutron", thiết kế thuôn nhọn và đế lớn, chắc chắn không chỉ đơn giản hóa cấu trúc phức tạp của tên lửa mà còn loại bỏ nhu cầu về chân hạ cánh và cơ sở hạ tầng bệ phóng cồng kềnh. Tên lửa "Neutron" không dựa vào tháp phóng và chỉ có thể phóng các hoạt động trên bệ của riêng nó. Sau khi phóng vào quỹ đạo và thả tên lửa tầng thứ hai cùng tải trọng của nó, tên lửa tầng thứ nhất sẽ quay trở lại trái đất và hạ cánh nhẹ nhàng tại bệ phóng.
3. Khái niệm fairing mới phá vỡ thiết kế thông thường
Thiết kế độc đáo của tên lửa “Neutron” cũng được phản ánh trong phần đầu tên lửa được gọi là “Hungry Hippo” (Hungry Hippo). Phần đầu “Hungry Hippo” sẽ trở thành một phần của tầng đầu tiên của tên lửa và sẽ được tích hợp hoàn toàn với tầng đầu tiên; phần đầu “Hungry Hippo” sẽ không tách khỏi tên lửa và rơi xuống biển như phần đầu truyền thống, mà sẽ mở ra như một con hà mã. Miệng mở ra để giải phóng tầng thứ hai và tải trọng của tên lửa, sau đó đóng lại và trở về Trái đất cùng với tên lửa tầng thứ nhất. Tên lửa hạ cánh trên bệ phóng là tên lửa tầng thứ nhất có phần đầu, có thể tích hợp vào tên lửa tầng thứ hai trong thời gian ngắn và phóng lại. Việc áp dụng thiết kế phần đầu “Hungry Hippo” có thể tăng tốc tần suất phóng và loại bỏ chi phí cao và độ tin cậy thấp của việc tái chế phần đầu trên biển.
4. Tầng thứ hai của tên lửa có đặc tính hiệu suất cao
Do thiết kế vỏ bọc “Hungry Hippo”, tầng tên lửa 2 sẽ được bao bọc hoàn toàn trong tầng tên lửa và vỏ bọc khi phóng. Do đó, tầng thứ hai của tên lửa “Neutron” sẽ là tầng thứ hai nhẹ nhất trong lịch sử. Nhìn chung, tầng thứ hai của tên lửa là một phần của cấu trúc bên ngoài của phương tiện phóng, sẽ tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt của tầng khí quyển thấp hơn trong quá trình phóng. Bằng cách lắp đặt tầng tên lửa và vỏ bọc “Hungry Hippo”, tầng thứ hai của tên lửa “Neutron” không cần phải chịu áp suất của môi trường phóng và có thể giảm đáng kể trọng lượng, do đó đạt được hiệu suất không gian cao hơn. Hiện tại, tầng thứ hai của tên lửa vẫn được thiết kế để sử dụng một lần.
5. Động cơ tên lửa được chế tạo để có độ tin cậy và sử dụng nhiều lần
Tên lửa “Neutron” sẽ được cung cấp năng lượng bởi động cơ tên lửa Archimedes mới. Archimedes được thiết kế và sản xuất bởi Rocket Lab. Đây là động cơ chu trình tạo khí mêtan/oxy lỏng có thể tái sử dụng, có thể cung cấp lực đẩy 1 meganewton và xung lực riêng ban đầu (ISP) là 320 giây. Tên lửa “Neutron” sử dụng 7 động cơ Archimedes ở tầng đầu tiên và 1 phiên bản chân không của động cơ Archimedes ở tầng thứ hai. Tên lửa “Neutron” sử dụng các bộ phận cấu trúc composite sợi carbon nhẹ và không cần yêu cầu động cơ Archimedes phải có hiệu suất và độ phức tạp quá cao. Bằng cách phát triển một động cơ tương đối đơn giản với hiệu suất vừa phải, thời gian biểu cho việc phát triển và thử nghiệm có thể được rút ngắn đáng kể.
Thời gian đăng: 31-12-2021
