 |
 |
 |
||||||||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
STABILO |
||||||||||||||||||
  |
||||||||||||||||||
Stabilo este un vehicul suborbital pilotat lansat din stratosfera cu ajutorul unui balon solar. Lucrul pentru acest proiect a inceput la ARCA dupa incheierea Competitiei Ansari X Prize. ARCA spera ca Stabilo, prin conceptia unica si capabilitatile de siguranta, sa stimuleze atentia si imaginatia publicului fata de activitatile astronautice. Acest vehicul a fost construit in doua variante: "1" si "1B". Prima varianta este proiectata pentru aplicatii comerciale, iar cea de-a doua varianta este proiectata pentru obtinerea de performante de zbor deosebite. Stabilo Mission 1 video - live / Stabilo Mission 1 video / Stabilo Mission 2 video
Situatia in ianuarie 2008: Structura finalizata, teste de motor in desfasurare, mai multe zboruri la joasa altitudine efectuate si doua zboruri de mare altitudine.
STABILO1
STABILO 1
Conceptia ARCA este aceea ca un vehicul pilotat pentru aplicatii comerciale
trebuie in primul rand sa tina seama de siguranta zborului. Aceasta
premisa ne conduce la urmatoarele necesitati:
Geometria
cu aplicatii strict extraatmosferice a acestui vehicul il face nepotrivit
pentru zborul la altitudini joase, in atmosfera densa. Din acest motiv,
Stabilo este transportat la o altitudine de 22 000 m cu ajutorul unui
balon Montgolfier solar. Secventa de zbor Lansarea Zborul
vertical propulsat Zborul
vertical inertial Reintrarea
in atmosfera
Recuperarea rachetei Recuperarea
cabinei STABILO 1, date tehnice
Tip: vehicul suborbital pilotat lansat din aer
Acceleratia in perioada zborului propulsat. Motorul racheta monopropelant Principala preocupare in realizarea unui vehicul spatial este obtinerea unei fiabilitati ridicate. Inca de la aparitia rachetelor, principalul element ce a condus la incidente este motorul racheta. Consideram ca principala "provocare" pentru obtinerea unui sistem fiabil, este realizarea unui motor racheta fiabil. Exista cateva alternative pentru alegerea motorului racheta, alternative strans legate de tipul de combustibil folosit: combustibil lichid cu doua componente, combustibil lichid cu un component (monopropelant), combustibil solid si combustibil hibrid (oxidant lichid, carburant solid). Intre 2000-2004, ARCA a testat o serie de motoare de racheta cu diferite tipuri de combustibil. Dupa aceste teste, echipa a decis utilizarea motorului cu un singur component lichid, apa oxigenata. Acest tip de motor a fost intens testat la sol in perioada 2003-2004 si la bordul rachetei Demonstrator 2B lansata la data de 9 septembrie 2004 din Poligonul Fortelor Aeriene de la Capu Midia. Untilizarea unui sistem monopropelant ca motor principal pentru propulsia spatiala este o propunere neobisnuita, datorita impulsului specific redus. De pilda, un vehicul lansat de la sol, utilizand acest tip de combustibil, intr-o misiune suborbitala, transportand o sarcina utila echivalenta cu trei pasageri trebuie sa fie alimentat cu 7 t de combustibil, atingand in acelasi timp acceleratii de 12 G, ceea ce este inacceptabil pentru un sistem pilotat in regim comercial. Aceasta
situatie este genaerata de: Este evident ca lansarea de la sol a unui vehicul alimentat cu apa oxigenata, intr-o misiune suborbitala pilotata, nu este cea mai buna alegere. Cu toate acestea, o crestere de impuls de pana la 24%, si o rezistenta la inaintare extrem de mica, pot fi obtinute in cazul unei lansari de la altitudinea de 22.000m, utilizand un ajutaj adaptat aproape de ideal. Stabilo este prima cosmonava ce utilizeaza combustibil monopropelant si un motor tractor, oferind capacitati de securitate deosebite. In ciuda prezentei celor patru ajutaje de la partea superioara, asezate la un unghi de 20°, ceea ce ar putea indica existenta a ptru motoare, Stabilo are un singur motor. Gazele de reactie din camera de reactie sunt distribuite prin cele patru ajutaje. Inclinatia de 20° a ajutajelor conduce la o pierdere de tractiune de 6%. In ciuda acestui fapt, inginerii ARCA au considerat ca avantajele oferite de siguranta deosebita sunt mai importante, iar pierderea de tractiune s-a compensat printr-o cantitate mai mare de combustibil si un timp de functionare mai mare. Reactia este 100% ecologica deoarece apa oxigenata se descompune in oxigen si vapori fierbinti de apa. In functie de specificul misiunii de zbor si de concentratia de combustibil (intre 65-85%), motorul va fi reutilizabil sa nu. In timp ce motoarele de unica folosinta nu ridica probleme speciale, motoarele reutilizabile sunt o adevarata "provocare". Acestea au fost utilizate inainte, dar folosind racirea ablativa (straturile interioare se vaporizeaza, mentinand straturile exterioare la temperaturi moderate, prin transferul de caldura si masa. Acest sistem de racire poate fi folosit numai la motoare "fierbinti". La motoarele reci, straturile interioare nu se vaporizeaza. Prin urmare, motoarele noastre, printr-o solutie constructiva inovativa, acumuleaza caldura pe straturile interioare, nu o cedeaza exteriorului, dar straturile exterioare raman reci, neschimbandu-si proprietatile mecanice, nici chiar dupa o functionare completa a motorului. Acest sistem nu este foarte economic, dar este cu siguranta extrem de sigur. Rezervorul de combustibil Rezervorul de combustibil este realizat din materiale compozite. Aceasta tehnica a inceput sa fie utilizata la ARCA din 2001, cu rezultate excelente pe parcursul testelor de sol si de zbor. Rezervorul de combustibil este presurizat cu heliu la o valoare ce permite dislocarea combustibilului la o presiune suficient de mare pe parcursul intregii functionari a motorului. Un alt element important este plasarea motorului direct pe structura rezervorului de combustibil. Sistemul de control reactiv (RCS) Controlul zborului la mari altitudini, acolo unde atmosfera este rarefiata, nu poate fi realizat decat prin mici micromotoare racheta reci, in numar de 6, care utilizeaza aer sub presiune. Micromotoarele nu influenteaza traiectoria de zbor, ci doar atitudinea vehiculului. Sistemul RCS este folosit atunci cand este necesar controlul vehiculului la reintrare pentru evitarea evolutiilor necontrolate si catre partea finala a zborului ascensional propulsat. Cabina Sistemele redundante si de anulare a misiunii sunt prezente pentru toate fazele de zbor. Prin cabina plasata la partea inferioara a navei, algoritmul anularii zborului in deplina siguranta este extrem de simplu: cabina poate fi separata gravitational de racheta si recuperata cu parasuta. Cabina ofera protectie pentru toate fazele zborului, chiar si in cazul unui incident major de avariere grava a rachetei purtatoare. Cabina este presurizata la 0.8 atm si contine echipamentele de navigatie, control si de mentinerea vietii. Este proiectata pentru un singur pilot, asezat in scaun ergonomic care permite suportarea acceleratiilor. Accesul in cabina se realizeaza prin intermediul unei trape laterale, autopresurizata, ce poate fi deschisa atat din interior, cat si din exterior. Ca siguranta suplimentara, pilotul va folosi un costum presurizat, oferit de un alt competitor Ansari X Prize, care are experienta in lucrul cu costume presurizate: DeLeon Company. DeLeon si ARCA sunt parteneri din 2005 si colaboreaza pe diferite domenii ale zborului spatial pilotat. Pilotul are o vedere panoramica prin intermediul a trei hublouri. Hublourile au fost pozitionate astfel incat sa ofere pilotului posibilitatea sa priveasca panoramic, fara a fi necesar sa se miste din scaun. Motorul amplasat la partea superioara, prin cele patru ajutaje poate oferi o imagine unica pilotului, gazele evacuate fiind formate in mare masura din vapori de apa, acestia vor forma imediat dupa evacuare mici cristale de gheata, temperatura mediului exterior fiind de - 60 grade C. Dupa oprirea motorului si detasarea cabinei de racheta purtatoare, pilotul poate schimba atitudinea de zbor prin actionarea sistemului RCS, avand posibilitatea observarii Pamantului, si chiar a jeturilor de vapori de apa ramase in urma.
Deceleratia la reintrare pentru cabina in functie de timp. Echipamentul electronic permite zborul pilotat, dar si in regim de control de la sol sau semiautomat. Pentru zborul pilotat, sistemul electronic ofera numai date de zbor, fara a influenta deciziile pilotului. Pentru zborul controlat de la sol, echipamentul electronic ofera posibilitatea controlului integral al vehiculului de la statia de sol. La partea superioara a cabinei este amplasat un sistem parabolic de stabilizare la reintrare. In acest mod, sarcinile ce revin pilotului sunt reduse la minim, reintrarea facandu-se in pozitie verticala, datorita stabilizarii naturale a cabinei.
Viteza (km/h) la reintrare pentru cabina in functie de altitudine (m).
Temperatura structurii exterioare a cabinei in functie de timp.
Temperatura structurii interioare a cabinei in functie de timp. STABILO 1B Aceasta varianta este diferita comparativ cu varianta initiala datorita plasarii motorului la partea inferioara a navei. Acest lucru permite un consum redus de combustibil si posibilitatea utilizarii unui motor "fierbinte". Cabina si rezervorul de combustibil sunt aproape identice cu versiunea initiala.
STABILO 1B, date tehnice
Tip: vehicul suborbital pilotat lansat din aer |
||||||||||||||||||
  |
||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
© ARCA 1998-2010 |
||||||||||||||||||
_____STABILO1B 
.
