美國要開發單級入軌火箭，射一次直接就上天了

新墨西哥州的ARCA空間公司宣布，它正在開發世界上第一個「單軌」軌道（SSTO）發射車，可以將火箭自身和小型載荷運載到低地球軌道上，每次發射的費用約為100萬美元。 以16世紀火箭先驅Conrad Haas命名，這個新的助推器被稱為Haas 2CA，新的助推器使用線性Aerospike發動機，而不是傳統的鐘形火箭發動機來避免多級火箭的使用。

進入太空是一件非常複雜的事情。 將有效載荷像衛星一樣發射軌道，意味著以大約18000英里每小時（29,000公里/小時）的速度從大氣中射出。 這需要火箭推進劑的巨大能量，火箭推進劑必須保持在火箭內並供火箭發動機燃燒。 不幸的是，這意味著必須增加更多的燃料、更大的發動機才能提升火箭發射能力，這又需要更多的燃料更大的發動機，形成了火箭越大越低效的惡性循環。

這是空間機構和私人公司使用多級火箭的原因之一。 通過使用大的第一階段先來助推較小的上面級，然後沿途丟棄它們，可以將有效載荷發送到軌道中，而不必為整個運載火箭耗費多餘能量。

另一個原因是常規的火箭發動機只能在特定的高度有效工作，因為當它射出時，火箭的推力必須抵抗空氣。這就是為什麼SpaceX的Falcon 9使用兩級結構而不是一極的主要原因。第一階段的發動機經過優化，能夠在海平面和低空作用最好，而第二級發動機是為空間邊緣的稀薄大氣而設計的。

ACRA正在嘗試的Haas 2CA是用線性Aerospike引擎替代傳統發動機，該公司聲稱比現在使用的效率高出30％。這是一個可追溯到20世紀60年代的想法，基本上是通過將火箭發動機的鐘罩切成兩半，然後將兩個半部分背靠背放回來形成一個漸變的尖峰形狀。

空中飛行的原理是，將空氣本身作為火箭鐘的失去的一半，當熱氣體離開燃燒室時，其中包含熱氣體。這意味著當火箭飛行時，越薄的空氣將氣體保持在越小的範圍，其效果就像是火箭鍾自動逐漸變大。這樣可以使飛行器在飛行中自動調整自身，將其從海平面引擎轉變為高空引擎。

根據ACRA的說法，與類似的發動機相比，這樣可以使Haas 2CA產生更高的比衝量。這個術語是測量一個火箭可以改變燃料單位質量單位的動量，或者通俗的說，一箱油可以給整個火箭帶來多大推力。另外，這種發動機通過使用可以單獨節流的16個燃燒室，可以對火箭進行轉向，而不需要重型和複雜的伸縮系統。

完成後，Haas 2CA將高達53英尺（16米），直徑4.95英尺（1.5米），重量為1,210磅（550公斤）或35,887磅（16,290公斤）燃料，由於ACRA用專有複合材料來製造推進劑罐等部件。與使用低溫推進劑的其他系統不同，哈斯2CA燃燒過氧化氫和RP-1 - 一種高度精鍊形式的煤油 - 在海平面提供50,500磅的衝壓推力。這將允許它在24小時內將220磅（100公斤）的有效載荷放置在低地球軌道上，每磅約10,000美元，或每公斤4,545美元。

針對微衛星市場，Hass 2CA正在與美國航空航天局的肯尼迪，艾姆斯，瓦洛普斯，馬歇爾，斯坦尼斯和約翰遜空間中心合作機會計劃一起開發，並計劃在2018年從瓦洛普斯飛行設施進行首飛此外，該公司正在談判使用美國太空港在新墨西哥州作為發射基地。

ARCA空間公司首席執行官Dumitru Popescu表示：「當Hass 2CA火箭發射時，它將成為歷史上首個完整進入軌道的火箭。 「這開啟了太陽系探索的新前沿，因為火箭可以在軌道上進行加油，並重新利用其空中飛行發動機，從而無需額外的上面級。完成太空任務後，該飛行器可以實現軟著陸。

而且，分段火箭實際上被認為更昂貴，因為它們由多於一枚火箭組成。在一個發射器中製造和組裝更多火箭需要更多的時間，金錢和人員。 SSTO（單機入軌）技術一旦實施，將會提高太空飛行的響應能力，並將成本降低到業界預期的數十倍。這個火箭也將是達到軌道最快的載具，耗時不到五分鐘。「

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