碳纤维使新型低二氧化碳Skyrora轨道运载火箭成为可能

Skyrora XL 渲染。图片来源:Skyrora有限公司。

斯基罗拉有限公司 (英国爱丁堡)是一家私营航天公司，专门为希望进入太空的小型卫星制造商设计、制造和部署火箭。它最新的轨道运载火箭， Skyrora XL 是一种复合材料密集型的22.7米三级轻型运载火箭，旨在将有效载荷送入高度为500-1000公里的太阳同步轨道(SSO)和高度为200-1000公里的极地轨道。在过去的几个月里，Skyrora通过新开设的火箭发动机制造工厂增强了其发射能力，并完成了旗舰产品的第二阶段静态消防车测试 Skyrora XL 火箭。

Skyrora XL 的模块化设计包括三个阶段，有效载荷适配器和有效载荷整流罩。有效载荷整流罩外壳是带有蜂窝填充物的三层复合材料外壳的两半。承重层是碳纤维。据该公司称，最近还建造了一个带有泡沫肋骨的10层复合外壳。当火箭到达要求的高度时，有效载荷整流罩的两半在安装在有效载荷整流罩外壳上的推杆弹簧的帮助下被释放。运载火箭的第三级推进剂箱包括 碳纤维预浸料缠绕压力容器 。包括级间舱和火箭高压球体在内的主要部件也由复合材料制成。此外，Skyrora还进行了一次70千牛顿的发动机试验，试验是用复合材料外包装油箱(主体和球形高压)完成的。

该公司指出，火箭的关键设计标准是 一致 运载火箭的主要系统、组件和单元，能够减少设计和测试的时间和费用，并提高可靠性。主燃烧发动机Skyforce据说是独一无二的，因为它使用过氧化氢和煤油。它用于第一和第二阶段。低地球轨道发动机也使用过氧化氢和煤油，是一种压力供给火箭发动机，设计用于为第三级提供动力 Skyrora XL。该公司指出，推力室的设计适合3D打印。此外，使用的优质煤油燃料——称为ecos ene——是通过低温催化热解过程生产的，据说这种过程更 对生态环境友好的 (避免二恶英和呋喃的形成，并减少一氧化碳 2 与传统的燃料生产方法相比，排放量减少70%)，并使用聚丙烯(PP)、聚酯(PE)和聚苯乙烯(PS)塑料废料进行生产；零食或薯片等金属化包装，以及受到紫外线或盐水(例如海水)影响的塑料和以前回收的塑料都是可以使用的附加成分。虽然Ecosene将在发布中使用，但它没有 当前 该公司称，目前仍处于R&D阶段，正在使用中。

一个更加独特的方面 Skyrora XL — 但是与上面提到的第三级和70千牛顿发动机不同 —  它的“太空拖船”能力。最初报道于 Techcrunch年1月 ，Skyrora团队在其位于苏格兰法夫的测试设施中进行了第三阶段静态消防车测试。一个重要的发现是，第三级发动机可以在轨道上多次重新点火(不是整车)。这使得它能够在太空中进行许多操作，包括提取太空垃圾或维护已经在轨道上的卫星。太空拖船仍处于R&D阶段。

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第二阶段静态燃烧试验。

在…里 2022年7月 该公司开设了一个新的制造和生产设施，据说是英国同类设施中最大的。在开设了位于Midlothian的发动机测试设施后，这个位于Cumbernauld的新设施将使该公司能够将其发射开发实践集中在定制的国内设施中，使其能够进行全阶段结构和压力测试以及全阶段功能和冷流测试。Skyrora车辆装配大楼包括55，000平方英尺的厂房和办公空间，以及67，000平方英尺的庭院，足以容纳整个 云雀湖 发射综合体和未来 Skyrora XL 用于排练、集成工作和发射准备的发射设施。该设施也有能力建造16个 Skyrora XL 该公司报告称，一旦开始大规模生产，两枚火箭的生产已经开始。

Skyrora的工程主管Jack James Marlow博士说:“这个专门建造的制造和组装场地，加上Midlothian测试设施，使Skyrora能够直接负责内部开发周期。“作为一家企业，我们现在拥有一整套国内设施，可以密切控制质量，快速开发和测试 Skyrora XL 在演示发布之前。该网站还将使我们能够进一步优化我们在乌克兰的同事开发的制造工艺，并从长远角度扩大运载火箭的生产，从而实现未来的进一步扩张和增长。"

Skyrora准备进入大规模生产与它努力成为第一家从英国本土发射火箭的英国公司有关 Skyrora XL 。到2030年，Skyrora的目标是每年从设得兰群岛的发射中心进行16次发射。