Durch die Verwendung einer Struktur aus Kohlefaserverbundwerkstoffen wird die „Neutron“-Rakete die weltweit erste großangelegte Trägerrakete aus Kohlefaserverbundwerkstoffen sein.
Basierend auf den bisherigen erfolgreichen Erfahrungen mit der Entwicklung der kleinen Trägerrakete „Electron“ hat Rocket Lab USA, ein führendes US-amerikanisches Unternehmen für Start- und Raumfahrtsysteme, eine Großrakete namens „Neutron“ mit einer Nutzlast von acht Tonnen entwickelt, die für bemannte Raumflüge, den Start großer Satellitenkonstellationen und die Erforschung des Weltraums eingesetzt werden kann. Die Rakete erzielte bahnbrechende Ergebnisse in Bezug auf Design, Materialien und Wiederverwendbarkeit.
Die „Neutron“-Rakete ist eine neuartige Trägerrakete mit hoher Zuverlässigkeit, Wiederverwendbarkeit und niedrigen Kosten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Raketen wird die „Neutron“-Rakete kundenspezifisch entwickelt. Schätzungsweise 80 % der in den nächsten zehn Jahren gestarteten Satelliten werden Satellitenkonstellationen mit besonderen Einsatzanforderungen sein. Die „Neutron“-Rakete kann diese speziellen Anforderungen gezielt erfüllen. Die „Neutron“-Trägerrakete hat folgende technologische Durchbrüche erzielt:
1. Die weltweit erste großangelegte Trägerrakete aus Kohlefaserverbundwerkstoffen
Die „Neutron“-Rakete wird die weltweit erste großangelegte Trägerrakete sein, die Kohlefaserverbundwerkstoffe verwendet. Die Rakete wird aus einem neuen und speziellen Kohlefaserverbundwerkstoff bestehen, der leicht und hochfest ist und der enormen Hitze und den Stößen beim Start und Wiedereintritt standhält, sodass die erste Stufe wiederholt verwendet werden kann. Um eine schnelle Fertigung zu ermöglichen, wird die Kohlefaserverbundstruktur der „Neutron“-Rakete im automatischen Faserplatzierungsverfahren (AFP) hergestellt, wodurch in wenigen Minuten eine mehrere Meter lange Raketenhülle aus Kohlefaserverbundwerkstoff hergestellt werden kann.
2. Die neue Basisstruktur vereinfacht den Start- und Landevorgang
Wiederverwendbarkeit ist der Schlüssel zu häufigen und kostengünstigen Starts. Daher wurde die Neutron-Rakete von Anfang an mit der Fähigkeit ausgestattet, zu landen, sich zu erholen und erneut zu starten. Die Form der Neutron-Rakete, deren konisches Design und große, solide Basis nicht nur die komplexe Struktur der Rakete vereinfachen, sondern auch Landebeine und eine sperrige Startplatzinfrastruktur überflüssig machen. Die Neutron-Rakete benötigt keinen Startturm und kann nur von ihrer eigenen Basis aus starten. Nach dem Start in die Umlaufbahn und dem Abwerfen der zweiten Stufe und ihrer Nutzlast kehrt die erste Stufe zur Erde zurück und landet sanft am Startplatz.
3. Das neue Verkleidungskonzept durchbricht das konventionelle Design
Das einzigartige Design der „Neutron“-Rakete spiegelt sich auch in der Verkleidung namens „Hungry Hippo“ (Hungriges Nilpferd) wider. Die „Hungry Hippo“-Verkleidung wird Teil der ersten Stufe der Rakete und vollständig in diese integriert. Die „Hungry Hippo“-Verkleidung wird nicht wie eine herkömmliche Verkleidung von der Rakete getrennt und ins Meer geworfen, sondern öffnet sich wie ein Nilpferd. Die Öffnung öffnet sich, um die zweite Stufe und die Nutzlast der Rakete freizugeben, und schließt sich dann wieder, um mit der Rakete der ersten Stufe zur Erde zurückzukehren. Die Rakete, die auf der Startrampe landet, ist eine Rakete der ersten Stufe mit einer Verkleidung, die innerhalb kurzer Zeit in eine Rakete der zweiten Stufe integriert und erneut gestartet werden kann. Durch die Übernahme des „Hungry Hippo“-Verkleidungsdesigns können die Startfrequenz erhöht und die hohen Kosten und die geringe Zuverlässigkeit des Recyclings von Verkleidungen auf See vermieden werden.
4. Die zweite Stufe der Rakete hat hohe Leistungsmerkmale
Dank des „Hungry Hippo“-Verkleidungsdesigns ist die zweite Raketenstufe beim Start vollständig in der Raketenstufe und der Verkleidung eingeschlossen. Damit wird die zweite Stufe der „Neutron“-Rakete die leichteste zweite Stufe aller Zeiten sein. Normalerweise ist die zweite Stufe der Rakete Teil der äußeren Struktur der Trägerrakete und wird beim Start den rauen Bedingungen der unteren Atmosphäre ausgesetzt sein. Durch den Einbau der Raketenstufe und der „Hungry Hippo“-Verkleidung muss die zweite Stufe der „Neutron“-Rakete dem Druck der Startumgebung nicht standhalten und kann ihr Gewicht deutlich reduzieren, wodurch eine höhere Weltraumleistung erzielt wird. Derzeit ist die zweite Stufe der Rakete noch für den einmaligen Gebrauch ausgelegt.
5. Raketentriebwerke, die auf Zuverlässigkeit und wiederholten Einsatz ausgelegt sind
Die „Neutron“-Rakete wird von einem neuen Archimedes-Triebwerk angetrieben. Archimedes wurde von Rocket Lab entwickelt und hergestellt. Es handelt sich um ein wiederverwendbares Flüssigsauerstoff-/Methan-Gasgenerator-Zyklustriebwerk, das einen Schub von 1 Meganewton und einen spezifischen Impuls von 320 Sekunden erzeugen kann. Die „Neutron“-Rakete nutzt in der ersten Stufe sieben Archimedes-Triebwerke und in der zweiten Stufe eine Vakuumversion der Archimedes-Triebwerke. Die „Neutron“-Rakete verwendet leichte Strukturteile aus Kohlefaserverbundwerkstoffen, sodass keine allzu hohe Leistung oder Komplexität des Archimedes-Triebwerks erforderlich ist. Durch die Entwicklung eines relativ einfachen Triebwerks mit mäßiger Leistung kann der Zeitplan für Entwicklung und Tests erheblich verkürzt werden.
Veröffentlichungszeit: 31.12.2021
