จรวด การไปอวกาศนั้นมีราคาแพง อันที่จริงประมาณ 10,000 ดอลลาร์ต่อปอนด์ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีเพียงรัฐบาลเท่านั้นที่สามารถขึ้นไปบนอวกาศได้ แต่ในปี 2547 ยานอวกาศเชิงพาณิชย์สเปซชิปวันทำการบินย่อยในวงโคจร 2 ครั้งสู่อวกาศ คว้ารางวัล Ansari X Prize มูลค่า 10 ล้านดอลลาร์ สเปซชิปวันตกลงจากเครื่องบินที่ความสูงประมาณ 46,000 ถึง 48,000 ฟุต ติดเครื่องยนต์จรวดเดินทางไปที่ความสูง 150,000 ฟุต กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกและร่อนลงจอด

แต่ยานอวกาศเชิงพาณิชย์สามารถบินขึ้นเองจากพื้นดิน เดินทางสู่อวกาศและลงจอดบนรันเวย์อีกครั้งได้หรือไม่ นั่นคือเป้าหมายของ XCOR Aerospace และเริ่มต้นด้วย EZ-Rocket ในบทความนี้เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง EZ-Rocket และดูว่า XCOR มีแผนที่จะขยายเทคโนโลยีนี้ในอนาคตอย่างไร พื้นฐาน EZ-Rocket เป็นเครื่องบินจรวดลำแรกที่สร้างขึ้นและบินโดยเอกชน และทำหน้าที่เป็นฐานทดสอบสำหรับเทคโนโลยีใหม่ๆ

ซึ่ง XCOR Aerospace ออกแบบ EZ-Rocket ซึ่งดัดแปลงจากเครื่องบิน Long-EZ ของเบิร์ต รูตาน Long-EZ เป็นชุดเครื่องบินที่สร้างขึ้นเองที่ผลิต โดยโรงงานผลิตเครื่องบินของรูตาน เป็นเครื่องบิน Canard ปีกคงที่ซึ่งหมายความว่าหางของมันอยู่ข้างหน้าปีกแทนที่จะอยู่ข้างหลัง สิ่งนี้ทำให้เครื่องบินมีลักษณะการร่อนที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องบิน จรวด การดัดแปลง EZ-Rocket มีดังต่อไปนี้ เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว 2 เครื่อง

เพื่อแทนที่เครื่องยนต์ใบพัดของเครื่องบินที่อยู่ด้านหลัง ถังเชื้อเพลิงแรงดันด้านล่าง เติมด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ ถังอะลูมิเนียม 2 ใบหุ้มฉนวนโฟมที่ด้านหลัง ซึ่งเก็บตัวออกซิไดเซอร์ออกซิเจนเหลว รูตานเพิ่มถังเชื้อเพลิงภายนอกเนื่องจากถัง Long-EZ ดั้งเดิมไม่ได้ออกแบบมาให้กักเก็บแอลกอฮอล์หรือทนต่อแรงดันสูง เขาเพิ่มถังออกซิเจนเนื่องจากเครื่องยนต์ จรวดต้องบรรทุกออกซิเจนเอง เครื่องยนต์ของเครื่องบินได้รับออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศ

เครื่องยนต์จรวด มันสามารถสร้างแรงได้ประมาณ 400 ปอนด์ เครื่องยนต์ตัวหลักของกระสวยอวกาศสร้างแรงขับประมาณ 375,000 ปอนด์ เครื่องยนต์จรวดไม่จำเป็นต้องสร้างแรงมหาศาลเหมือนกระสวยอวกาศ เพราะไม่ต้องยกมวลมากเท่ากระสวยอวกาศ เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ของกระสวยอวกาศ เครื่องยนต์ของ EZ-Rocket ได้รับการระบายความร้อนใหม่ ซึ่งหมายความว่าเชื้อเพลิงเหลวเย็นจะถูกสูบไปรอบๆห้องเผาไหม้

เพื่อขจัดความร้อนส่วนเกินและป้องกันไม่ให้มันหลอมละลาย EZ-Rocket มีเชื้อเพลิงเพียงพอสำหรับเวลาการเผาไหม้ของจรวดเพียง 3.5 นาที เมื่อนักบินโดยปกติจะเป็นพี่ชายของเบิร์ต รูตาน Dick เริ่ม EZ-Rocket แอลกอฮอล์จะไหลภายใต้แรงดันจากถังเชื้อเพลิงเข้าสู่เครื่องยนต์จรวด ปั๊มลูกสูบปั๊มออกซิเจนเหลวเข้าสู่เครื่องยนต์ XCOR ต้องออกแบบปั๊มที่มีลักษณะเฉพาะ เนื่องจากปั๊มเทอร์โบที่ใช้ในเครื่องยนต์จรวดอื่นๆมีขนาดใหญ่เกินไป

จากนั้นตัวจุดไฟด้วยไฟฟ้าจะจุดประกายเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ การเผาไหม้เริ่มต้นขึ้นและก๊าซร้อนจะปล่อยหัวฉีดจรวดออกไปทางด้านหลัง ทำให้เกิดแรงขับดันเมื่อเครื่องยนต์ทั้ง 2 ทำงานสร้างแรงขับ 800 ปอนด์จะใช้เวลา 20 วินาทีและ 1,650 ฟุตจากรันเวย์ EZ-Rocket บินขึ้นและลงจอดเหมือนเครื่องบินทั่วไป โดยมีข้อยกเว้นบางประการ เครื่องยนต์จรวดเผาไหม้เป็นเวลาประมาณ 2 นาทีเพื่อให้ได้ความเร็วถึง 195 นอต

เครื่องบินทั่วไปมีขนาดและประเภทเดียวกัน Long-EZ เข้าถึงความเร็วเหล่านี้ไม่ได้ มีเพียงเครื่องบินเจ็ตเท่านั้นที่ทำได้ เครื่องบินจรวดปีนขึ้นไปที่ 10,000 ฟุตต่อนาที สามารถขึ้นไปได้สูงสุดเกือบ 2 ไมล์ 10,000 ฟุต ในระหว่างการบินนักบินสามารถเปิดและปิดมอเตอร์จรวด เพื่อทำการปรับเปลี่ยน เช่น การจัดแถวบนทางวิ่งเพื่อลงจอด เมื่อเชื้อเพลิงหมดเครื่องบินจรวดจะร่อนลงจอดบนรันเวย์ เครื่องบินส่วนใหญ่ลงจอดภายใต้อำนาจ

ในการทดสอบครั้งหนึ่งนักบินทำการซ้อมรบแบบแตะแล้วบิน เขาลงจอดบนรันเวย์โดยไม่มีกำลังกลิ้งไปหลายร้อยฟุต ติดไฟเครื่องยนต์จรวดอีกครั้งและบินขึ้นอีกครั้ง EZ-Rocket ประสบความสำเร็จในการบิน 15 เที่ยวบินและการทดสอบหลายครั้ง ซึ่งรวมถึงการซ้อมรบแบบสัมผัสและเคลื่อนที่ และการหยุดซ้อมรบในเที่ยวบิน มันยังแสดงความสามารถ ในการแสดงทางอากาศรวมถึงงาน X-Cup Rocket Racing Exposition ในปี 2548 ในนิวเม็กซิโก

แม้ว่า EZ-Rocket ถูกสร้างขึ้นบนโครงเครื่องบิน Long-EZ แต่ก็ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อการใช้งานส่วนบุคคล เป็นเพียงฐานทดสอบเทคโนโลยีใหม่เท่านั้น แต่เช่นเดียวกับเครื่องบินหรือยานอวกาศอื่นๆ จะต้องมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยในตัว เพื่อตอบสนองความต้องการฉุกเฉินที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด เช่น ไฟไหม้ในเครื่องยนต์หรือเครื่องยนต์ขัดข้อง EZ-Rocket มีเซนเซอร์ตรวจจับอัคคีภัยอัลตราไวโอเลต ในช่องเครื่องยนต์ที่ต่อเข้ากับแผงหน้าปัด

ซึ่งจะแจ้งเตือนนักบินเมื่อเกิดไฟไหม้ในเครื่องยนต์ ฮีเลียมอัดความดันขนาดใหญ่ 2 ขวดในอ่าวถูกใช้เป็นเครื่องดับเพลิง เมื่อนักบินเปิดสวิตช์บนแผงหน้าปัด แต่ละเครื่องยนต์มีระบบควบคุมของตัวเอง และสามารถเปิดและปิดได้อย่างอิสระ EZ-Rocket สามารถปีนขึ้นไปได้ด้วยเครื่องยนต์เดียว เครื่องยนต์แต่ละเครื่องยังมีเกราะกันระเบิดที่ทำจากเคฟลาร์ และเซนเซอร์เผาไหม้ซึ่งจะส่งสัญญาณให้นักบินทราบเมื่อเชื้อเพลิงหมด

หากจำเป็นนักบินสามารถกดดันถังเชื้อเพลิงทั้ง 2 และระบายแอลกอฮอล์หรือออกซิเจนเหลวสู่ชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ เขายังสามารถดับเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ทั้ง 2 ได้ หากเกิดไฟไหม้หรือเครื่องยนต์เครื่องใดเครื่องหนึ่งดับ วาล์วหลักและตัวจุดระเบิดเชื่อมโยงกันเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซสะสมในห้องเผาไหม้ และเกิดการจุดระเบิดโดยไม่ได้ตั้งใจ และวาล์วขับเคลื่อนถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน เพื่อประสานเวลาของวาล์ว หลังคาสามารถเปิดได้อย่างรวดเร็วและนักบินมีร่มชูชีพในกรณีที่เขาต้องออกจาก EZ-Rocket

บทความที่น่าสนใจ :  เด็ก เมื่อลูกน้อยต้องการความเอาใจใส่มากเกินไป