The next generation of space transportation spacecrafts

Rocket-based combined cycle (RBCC) engines are the most promising to achieve a single-stage-to-orbit (SSTO) mission. The working process of this type of engine is very distinctive from traditional engines. They are classified as rectangular sections or axisymmetric sections, and their development is studied. The integration of the engine-airframe and mission planning of RBCC powered aircraft systems are analysed separately. Even though it is conceptual, the design and planning processes are essential for RBCC development and space round trips in the future. Furthermore, we discuss the past, present, and future of the orbital space plane (OSP) program, including high-level mission analysis and examination of the operational requirements such as launch options, orbital operations, hypersonic and landing performance. A new development of two-stage-to-orbit (TSTO) is studied along with the design philosophy, TSTO spaceplane concept and the design method. A trade-off between hot and cold structures helps us choose cold structures with external thermal protection systems. The first stage shows the mass properties of four TSTO spaceplanes with a turbo/ram/scramjet propulsion system, and their specification and performance have been discussed. Additional growth potentials for the proposed spaceplane are also studied. It can be a serious candidate for the next-generation space transportation system.

I motori a ciclo combinato basati su endoreattori (RBCC) sono i motorei più promettentei per realizzare una missione single-stage-to-orbit (SSTO). Il funzionamento di questo tipo di motore è molto diverso dai motori tradizionali. Sono classificati come propulsori aventi sezioni rettangolari o sezioni assialsimmetriche, e viene studiato il loro sviluppo. L'integrazione motore-velivolo e la pianificazione della missione dei velivoli con motore RBCC sono analizzati separatamente. Anche se a livello concettuale, i processi di progettazione e pianificazione sono essenziali per lo sviluppo di RBCC e per i viaggi spaziali in futuro. Vengono inoltre discussi il passato, il presente e il futuro del programma dell'aereo spaziale orbitale (OSP), compresa l'analisi della missione di alto livello e l'esame dei requisiti operativi come le opzioni di lancio, le operazioni orbitali, le prestazioni ipersoniche e di atterraggio. Un nuovo sviluppo di due stadi in orbita (TSTO) è studiato insieme alla filosofia di progettazione, al concetto di spazioplano TSTO e al metodo di progettazione. Un trade-off tra strutture calde e fredde porta a privilegiare la scelta di strutture fredde con sistemi di protezione termica esterna. La prima fase mostra le proprietà di massa di quattro spaceplane TSTO con un sistema di propulsione turbo/ram/scramjet, e sviluppa una analisis delle loro specifiche e prestazioni. Vengono anche presentati ulteriori potenziali di crescita per lo spazioplano proposto che può essere un serio candidato per il sistema di trasporto spaziale di prossima generazione.