De "Neutron"-raket, die is opgebouwd uit een composietmateriaal van koolstofvezel, wordt 's werelds eerste grootschalige lanceerraket.
Voortbouwend op de succesvolle ontwikkeling van de kleine draagraket "Electron", heeft Rocket Lab USA, een toonaangevend Amerikaans bedrijf in lanceer- en ruimtesystemen, een grootschalige raket ontwikkeld, de "Neutron"-raket. Deze raket heeft een laadvermogen van 8 ton en kan worden ingezet voor bemande ruimtevluchten, de lancering van grote satellietconstellaties en diepgaand ruimteonderzoek. De raket heeft baanbrekende resultaten geboekt op het gebied van ontwerp, materialen en herbruikbaarheid.
De "Neutron"-raket is een nieuw type lanceerraket met een hoge betrouwbaarheid, herbruikbaarheid en lage kosten. In tegenstelling tot traditionele raketten wordt de "Neutron"-raket ontwikkeld op basis van de behoeften van de klant. Naar schatting zal meer dan 80% van de satellieten die de komende tien jaar worden gelanceerd, satellietconstellaties zijn, met specifieke eisen voor de uitrol. De "Neutron"-raket kan specifiek aan dergelijke specifieke behoeften voldoen. De "Neutron"-lanceerraket heeft de volgende technologische doorbraken gerealiseerd:
1. 's Werelds eerste grootschalige lanceerraket die gebruikmaakt van koolstofvezelcomposietmaterialen.
De "Neutron"-raket wordt 's werelds eerste grootschalige lanceervoertuig dat gebruikmaakt van koolstofvezelcomposietmaterialen. De raket zal een nieuw en speciaal koolstofvezelcomposietmateriaal gebruiken dat licht van gewicht en zeer sterk is, en bestand is tegen de enorme hitte en impact van de lancering en terugkeer in de atmosfeer, waardoor de eerste trap herhaaldelijk kan worden gebruikt. Om een snelle productie mogelijk te maken, zal de koolstofvezelcomposietstructuur van de "Neutron"-raket worden vervaardigd met behulp van een automatisch vezelplaatsingsproces (AFP), waarmee een raketromp van koolstofvezelcomposiet van enkele meters lang in een paar minuten kan worden geproduceerd.
2. De nieuwe basisstructuur vereenvoudigt het lanceer- en landingsproces.
Herbruikbaarheid is de sleutel tot frequente en goedkope lanceringen. Daarom is de Neutron-raket vanaf het begin van het ontwerp zo ontworpen dat hij kan landen, teruggehaald en opnieuw gelanceerd kan worden. De taps toelopende vorm en de grote, solide basis van de Neutron-raket vereenvoudigen niet alleen de complexe structuur van de raket, maar maken ook landingspoten en omvangrijke infrastructuur op de lanceerbasis overbodig. De Neutron-raket is niet afhankelijk van een lanceertoren en kan lanceringen uitvoeren vanaf zijn eigen basis. Na de lancering in een baan om de aarde en het loslaten van de tweede trap met de lading, keert de eerste trap terug naar de aarde en maakt een zachte landing op de lanceerbasis.
3. Het nieuwe stroomlijnkuipconcept doorbreekt de conventionele ontwerpprincipes.
Het unieke ontwerp van de "Neutron"-raket komt ook tot uiting in de neuskegel, die de naam "Hungry Hippo" (Hongerige Nijlpaard) draagt. Deze neuskegel wordt onderdeel van de eerste trap van de raket en is er volledig mee geïntegreerd. In tegenstelling tot traditionele neuskegels, die na een val in zee loskomen, opent de neuskegel zich als een nijlpaard. De bek opent zich om de tweede trap en de lading los te laten, waarna de neuskegel zich weer sluit en samen met de eerste trap terugkeert naar de aarde. De raket die op het lanceerplatform landt, bestaat uit een eerste trap met neuskegel, die in korte tijd weer in een tweede trap kan worden geïntegreerd en opnieuw kan worden gelanceerd. Door het ontwerp van de "Hungry Hippo"-neuskegel kan de lanceerfrequentie worden verhoogd en worden de hoge kosten en de lage betrouwbaarheid van het recyclen van neuskegels op zee geëlimineerd.
4. De tweede trap van de raket heeft hoogwaardige prestatiekenmerken.
Dankzij het "Hungry Hippo"-neuskapontwerp zal de tweede trap van de raket volledig omsloten zijn door de rakettrap en de neuskap tijdens de lancering. Daardoor zal de tweede trap van de "Neutron"-raket de lichtste tweede trap in de geschiedenis zijn. Normaal gesproken maakt de tweede trap van een raket deel uit van de buitenstructuur van het lanceervoertuig en wordt deze tijdens de lancering blootgesteld aan de barre omstandigheden van de lagere atmosfeer. Door de rakettrap en de "Hungry Hippo"-neuskap te integreren, hoeft de tweede trap van de "Neutron"-raket de druk van de lanceeromgeving niet te weerstaan, waardoor het gewicht aanzienlijk kan worden verminderd en betere prestaties in de ruimte worden behaald. Momenteel is de tweede trap van een raket nog steeds ontworpen voor eenmalig gebruik.
5. Raketmotoren gebouwd voor betrouwbaarheid en herhaald gebruik.
De "Neutron"-raket zal worden aangedreven door een nieuwe Archimedes-raketmotor. De Archimedes-motor is ontworpen en geproduceerd door Rocket Lab. Het is een herbruikbare motor met een vloeibare zuurstof/methaan-gasgeneratorcyclus die een stuwkracht van 1 meganewton en een initiële specifieke impuls (ISP) van 320 seconden kan leveren. De "Neutron"-raket gebruikt 7 Archimedes-motoren in de eerste trap en 1 vacuümversie van de Archimedes-motor in de tweede trap. De "Neutron"-raket maakt gebruik van lichtgewicht structurele onderdelen van koolstofvezelcomposiet, waardoor de Archimedes-motor geen al te hoge prestaties en complexiteit hoeft te hebben. Door een relatief eenvoudige motor met gemiddelde prestaties te ontwikkelen, kan de ontwikkeltijd en de testtijd aanzienlijk worden verkort.
Geplaatst op: 31 december 2021
