Alcance de seguridad para vehículos de lanzamiento aéreo

Una de las principales ventajas de los sistemas orbitales lanzados desde el aire es su capacidad para proporcionar de manera eficaz un sitio de lanzamiento móvil. El Pegasus (XL) es el único sistema operativo de lanzamiento aéreo orbital, pero hay otros en desarrollo: por ejemplo , Stratolaunch y LauncherOne de Virgin Orbit y el suborbital similar SpaceShipTwo .

Los vehículos de lanzamiento aéreo son mucho más pequeños que los lanzadores verticales típicos, por lo que el potencial de daño en el suelo es (relativamente) menor. Además, los escombros de una destrucción de seguridad de rango a 40,000 pies estarán mucho más dispersos cuando lleguen al suelo que en comparación con un aborto similar poco después de un lanzamiento vertical.

Aún así, un misil supersónico de 20 t no es lo que quieres que caiga inesperadamente a través de tu techo.

¿Existe el concepto de corredor de lanzamiento para los vuelos de vehículos lanzados desde el aire?

Estoy interesado en esto debido al reciente anuncio de que el LauncherOne de Virgin volará desde Newquay, Cornwall en el Reino Unido. Aunque Cornualles se extiende relativamente lejos en el Atlántico, prácticamente todos los acimutes de lanzamiento progrado pasan sobre otras partes del Reino Unido o Francia. He leído que los lanzamientos volarán primero sobre el Atlántico, pero ¿esto le proporcionaría suficiente alcance en el océano?

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Con respecto al caso del Reino Unido, esta sección de revisión de la consulta del Reino Unido brinda algunos detalles sobre la aeronavegabilidad de los aviones espaciales suborbitales y los vehículos lanzados desde el aire. Esta sección también analiza la regulación del espacio aéreo y la segregación de rutas de vuelo y corredores de lanzamiento.

Cornualles es bueno para lanzamientos polares, dirigiéndose ligeramente al oeste del sur para pasar España.

Respuestas (2)

Sí, las reglas son las mismas para un vehículo lanzado desde el aire.

De un documento de 2008 que describe el enfoque de la FAA ( "Distancias de separación para operaciones de lanzamiento de cohetes" AIAA 2008-7124 )

el solicitante del permiso debe identificar y caracterizar cualitativamente los riesgos de cada uno de los peligros potenciales asociados con su operación propuesta y aplicar medidas de mitigación que reduzcan los altos riesgos para la salud y seguridad pública y la seguridad de la propiedad a niveles aceptables. Para un vuelo permitido en transición a través del Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) en su camino hacia o desde el espacio, existe un peligro potencial a través del cual el RLV puede explotar o romperse y causar que los escombros que caen impacten en las aeronaves cercanas. El solicitante de un permiso puede mitigar el riesgo para estas aeronaves no participantes al celebrar un acuerdo con el Control de tráfico aéreo de la FAA para cerrar de manera preventiva el espacio aéreo a través y por debajo del cual opera el RLV. Sin embargo, existe la posibilidad de que los escombros que caen se extiendan más allá de los límites de esta área operativa y esta medida de mitigación por sí sola no evitaría que las aeronaves no participantes vuelen en el borde del área operativa. La FAA/AST estima el riesgo para el público a bordo de aeronaves que vuelan en el borde de un área de operaciones propuesta. La FAA/AST reduce el riesgo para el público a bordo de aeronaves no participantes a niveles aceptables al imponer una distancia de separación adicional para las aeronaves más allá del borde del área de operaciones. La designación del área adicional asociada con esta distancia es la zona de amortiguamiento de aeronaves. La extensión de la zona de amortiguamiento de la aeronave aplicada al borde del área de operaciones se determina evaluando primero la probabilidad de que una aeronave ubicada en el borde del área de operaciones sea impactada por escombros capaces de causar daños catastróficos. A continuación, el cálculo se repite a distancias radiales crecientes desde el borde del área operativa hasta que la probabilidad resultante se reduce a un nivel aceptable. Por lo tanto, el tamaño de la zona de amortiguamiento de aeronaves se relaciona directamente con el valor umbral de riesgo aceptable para el público.

En otras palabras, para obtener una licencia de vuelo de la FAA, debe elaborar un conjunto de áreas de exclusión y descubrir cómo proteger a las personas de daños.

Los criterios son una mezcla de cosas:

Hay cinco supuestos subyacentes principales que contribuyen a la determinación del tamaño de la zona de amortiguamiento de las aeronaves. La primera suposición es que el vehículo utiliza un sistema de seguridad de vuelo capaz de contener el IIP del vehículo dentro del área operativa independientemente del escenario de falla. La efectividad de un sistema de seguridad de vuelo se determina por separado del análisis de la zona de amortiguamiento durante la evaluación de una solicitud de permiso y, por lo tanto, no se discutirá aquí, sino que se asumirá que es un método suficientemente confiable para contener la IIP del vehículo. La segunda suposición es una probabilidad de falla de uno para la misión (es decir, se supone que el vehículo falla). El tercer supuesto es que, a menos que se le impida hacerlo, las aeronaves no participantes volarán paralelas al borde del área de operaciones durante el vuelo permitido. La cuarta suposición es que no es menos probable que ocurra una falla del vehículo en el límite del área de operación que en cualquier otro lugar del área de operación. El último supuesto es que el riesgo para las aeronaves no participantes no debe ser superior a uno en diez millones (1.0E-7).

Inicialmente, la FAA asume que el vuelo será un fracaso total y calcula sus probabilidades en base a eso. Para la primera parte del programa Pegasus, esa fue una muy buena apuesta; los primeros vuelos tenían más probabilidades de fallar que de no hacerlo, aunque Pegasus XL tiene un mejor historial. Eventualmente, puede establecer un registro y reducir esa probabilidad supuesta (tenga en cuenta que este es un artículo de 2008):

A. Probabilidad de falla

La asignación de probabilidad de falla del vehículo durante el vuelo es uno de los criterios determinantes en el dimensionamiento de la zona de amortiguamiento de la aeronave. La falta de historial de vuelo y experiencia operativa de un vehículo generalmente lleva a la FAA a dimensionar la extensión mínima de la zona de amortiguamiento de la aeronave en función de un evento creíble máximo. Para lograr esto, la FAA asume una probabilidad de falla (Pf) igual a 1.0 en cada punto en el tiempo de la trayectoria propuesta del vehículo, asumiendo efectivamente una falla en cada paso de tiempo de la trayectoria. Luego, un examen de la colección de escenarios de falla resultantes conduce a la identificación del peor escenario de falla, que luego se designa como el evento máximo creíble. Mientras que la intuición puede sugerir que es más probable que ocurran otros eventos menos severos, Actualmente no existen suficientes datos de pruebas de vuelo con los que clasificar la probabilidad de ocurrencia de eventos relativos entre sí para la mayoría de los vehículos permitidos. En consecuencia, el dimensionamiento de estas áreas de peligro para aeronaves en función de eventos peligrosos distintos del evento máximo creíble podría brindar una protección inadecuada a las aeronaves. Una vez que se haya obtenido suficiente experiencia y se hayan recopilado los datos, la FAA considerará enfoques más probabilísticos o basados ​​en el riesgo para dimensionar estas áreas. Pero hasta ese momento, la FAA continuará determinando sus dimensiones mínimas en función de un evento creíble máximo. Una vez que se haya obtenido suficiente experiencia y se hayan recopilado los datos, la FAA considerará enfoques más probabilísticos o basados ​​en el riesgo para dimensionar estas áreas. Pero hasta ese momento, la FAA continuará determinando sus dimensiones mínimas en función de un evento creíble máximo. Una vez que se haya obtenido suficiente experiencia y se hayan recopilado los datos, la FAA considerará enfoques más probabilísticos o basados ​​en el riesgo para dimensionar estas áreas. Pero hasta ese momento, la FAA continuará determinando sus dimensiones mínimas en función de un evento creíble máximo.

La licencia de lanzamiento se basa entonces en la protección de esas áreas:

Una vez que el titular del permiso establece el área de operación y el tamaño de la zona despejada de seguridad, debe obtener un acuerdo por escrito con la autoridad de Control de Tránsito Aéreo responsable que tenga jurisdicción sobre el espacio aéreo a través del cual se realizará un lanzamiento o reingreso permitido. Entre otras cosas, los acuerdos entre el control de tráfico aéreo y el titular del permiso reflejan la cantidad de espacio aéreo restringido requerido para mantener niveles aceptables de riesgo para las aeronaves no participantes.

Dependiendo de qué tipo de espacio aéreo sea, eso se puede hacer de diferentes maneras. Los avisos a los aviadores (NOTAM) se utilizan a menudo, pero si el espacio es propiedad de otra persona (p. ej., las áreas militares frente al sur de California), es suficiente para llegar a un acuerdo con las unidades de control.

La Guardia Costera es la agencia estadounidense responsable de la seguridad en la superficie del océano. En la costa oeste, ese sería el Distrito 11. Existe un proceso de Notificación local a los navegantes para la notificación, pero no parece que se use para advertir sobre los peligros de un vuelo desde Vandenberg. Las zonas de impacto de la primera etapa de Falcon y Delta son parte de la zona restringida militar del sur de California, por lo que se manejan a través de esos controles: simplemente no tienes permiso para ir allí cuando están volando.

Lo siento, acabo de empezar a leer ese documento. ¡Gracias por la interesante lectura! Parece estar relacionado principalmente con cohetes suborbitales reutilizables (como New Shepard y presumiblemente la primera etapa de Falcon 9) y no menciona específicamente el lanzamiento aéreo. Me imagino que las reglas serán las mismas, pero no creo que estén cubiertas en este documento. Actualizaré la pregunta para ser un poco más explícito.
Por supuesto, volar desde Cornwall estaría cubierto por las reglas de EASA por la CAA, no por la FAA.
@jcrm. Al menos para Pegasus, entiendo que son ambos. Tanto el vehículo como su portador cuentan con el certificado de tipo de los EE. UU., por lo que deben operar con ese certificado de tipo de los EE. UU. dondequiera que vayan. La CAA puede y probablemente se sumará a eso.

Históricamente, la seguridad de rango ha destruido 2 propulsores lanzados desde el aire que conozco, los lanzamientos 6th y 9th Pegasus.

Sin embargo, parece que estos fueron destruidos debido a problemas obvios de pérdida de control en lugar de brechas en los corredores.

Entonces: Range safety es un jugador e históricamente ha destruido (ed) vehículos lanzados desde el aire. Sin embargo, no tengo los detalles sobre las reglas.

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