高超音速：巨大离心机的太空发射(图)

2021-11-17 01:12 作者:古望琴

SpinLaunch真空离心加速器和开发团队。（图片来源：YouTube视频截图）

【williamhill官网 2021年11月17日讯】（williamhill官网 记者古望琴编译/综合报导）SpinLaunch是一家美国航天技术开发公司，使用真空离心加速器，以数倍于音速的速度旋转无动力的弹丸；在弹丸被弹射进入高层大气，分裂之后将小型卫星快速而廉价的送入亚轨道。SpinLaunch公司的首次测试在10月22日完成了，地点是新墨西哥州的美国太空港，不知为何SpinLaunch公司在11月9日才宣布这一里程碑的测试。美国国防部对SpinLaunch的技术也表示出不小的兴趣。

《驾驶》（the Drive）网站介绍说，SpinLaunch系统使用了真空离心加速器将弹丸提升到非常高的速度，而没有任何阻力，在“不到一毫秒”的时间内，把弹丸抛入大气层。据该公司称，一个端口在几分之一秒内打开，释放弹丸。一个平衡装置向相反方向旋转，以防止系统失去平衡。真空密封保持原位，直到弹丸突破发射管顶部的薄膜。

虽然这个概念相当简单，但要使它可靠和重复地工作，却是非常的难。SpinLaunch首席执行官Jonathan Yaney告诉CNBC：“这是一种完全不同的方式，使用地面系统将弹丸加速到高超音速。”

Yaney在2014年成立了SpinLaunch公司，但始终保持低调。Yaney解释说，第一次SpinLaunch测试中使用的亚轨道真空离心加速器，是最终版本的1/3比例，但仍然有300英尺高。最初测试中使用的亚轨道弹丸约10英尺长，被加速到“每小时数千英里”的速度，使用了加速器约20%的功率容量。

SpinLaunch表示，它在10月进行了亚轨道加速器测试，目的是验证空气动力学和释放机制方面的基本概念，当时弹丸被推进到“数万英尺”的高度。

据报道，该弹丸在飞行后被回收，可重复使用，但目前尚不清楚弹丸是如何被回收的。据推测，这些弹丸是由特异材料制成的，可以承受极端的速度和摩擦产生的热量。

该公司计划，未来将在弹丸内部增设火箭发动机，提供轨道飞行。在该版本中，火箭助推器只有在与弹丸分离之后，才会点燃。根据以前的报告，火箭在大约20万英尺的高度点燃，此前弹丸将在没有动力的情况下滑行约一分钟。该公司的网站表示，“由于动能发射的卫星在大气层内没有使用火箭，SpinLaunch 可以让未来的卫星群发射达到零排放。”

SpinLaunch公司表示，计划在未来6-8个月内进行约30次亚轨道测试飞行，也希望今后能进入轨道发射领域。目前，SpinLaunch据称已经完成了全尺寸系统降低风险研究的90%，正在努力确定全尺寸的设计。

五角大楼青睐的小卫星发射

《驾驶》表示，SpinLaunch背后的想法可能确实是“大胆而疯狂的”，但如果技术能够完全成熟，也能在太空发射领域分得一杯羹。目前将有效载荷送入轨道，使用的是火箭，消耗的是燃料。相比之下，SpinLaunch 计划使用小得多的火箭，携带的燃料负荷更少，而有效载荷却按比例增大了。该公司目前预测，弹丸可将大约400磅的有效载荷送入轨道。

据Yaney称，一旦弹丸准备就绪，SpinLaunch公司将寻找沿海的太空发射设施，这样能够完成“每天几十次的发射”。在不使用大型复杂火箭的情况下，快速的发射节奏，会降低将货物送入轨道的成本。该公司声称，离心加速器带来的速度提升所消耗的能量，比火箭消耗能量要减少四倍，成本要减少十倍。

到目前为止，SpinLaunch公司已经筹集了1.1亿美元的资金，其目标直指商业市场，但完全成熟的技术也可能具有军事用途。五角大楼已经对该公司的技术感兴趣，并在2019年与国防创新部门签署了一份合同。这是因为，虽然SpinLaunch无法将较大的有效载荷送入轨道，但仍有可能满足美国空军、太空部队和导弹防御局的许多发射要求，因为需要送入太空的小卫星越来越多了。

更重要的是，能够迅速将卫星送入太空的承诺对美国军方特别有吸引力。这是因为较大的卫星容易受到敌国的威胁，较小的、不太复杂的卫星现在越来越受欢迎；大量的小型卫星组成的覆盖地球轨道卫星网，已经成为五角大楼未来几年的优先事项，而SpinLaunch公司能快速而低成本地进行发射，非常应景。顺手。SpinLaunch表示，预计将在2024年底进行首次客户发射。