БАК Горчица
| Производитель | Британская авиастроительная корпорация (BAC) |
|---|---|
| Страна происхождения | Великобритания |
| Размер | |
| Высота | 118 футов 0 дюймов (35,97 м) |
| Диаметр | 13 футов 1 дюйм (3,99 м) |
| Масса | 424 270 кг (935 360 фунтов) |
| Этапы | 2 |
| Емкость | |
| Полезная нагрузка на ГЕО | |
| Масса | 2268 кг (5000 фунтов) [1] |
| История запуска | |
| Статус | Отменено |
| Всего запусков | 0 |
| этап | |
| Питаться от | 1 |
| Максимальная тяга | 2150 килоньютонов (480 000 фунтов силы) [2] |
| Удельный импульс | 405 |
| Время горения | 215 секунд |
| Порох | ЛОКС / ЛХ2 |
Многоблочное космическое транспортно-восстановительное устройство или MUSTARD , обычно записываемое как Mustard , представляло собой концепцию многоразовой системы запуска, которая исследовалась Британской авиастроительной корпорацией (BAC) в середине 1960-х годов.
«Мастард» должен был работать как многоступенчатая ракета , отдельные ступени которой состояли из почти идентичных модулей космического самолета . Эти самолеты или ступени представляли собой гиперзвуковые аппараты, способные летать со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука. [3] После вертикального запуска каждая ступень должна была постепенно отделяться во время подъема, после чего они по отдельности летели обратно к подходящей взлетно-посадочной полосе. Последний космический самолет должен был быть способен достичь такой высоты, чтобы он мог выйти на суборбитальную траекторию, а затем выполнить управляемый возврат. После обычной посадки все ступени предполагалось использовать многократно. Предполагалось, что Mustard будет пригоден для вывода на орбиту полезной нагрузки массой до 2300 кг (5000 фунтов) .
Концепция возникла в результате исследований, проведенных британским производственным конгломератом English Electric , который черпал вдохновение из американского предложения Douglas Astro , предложенного в 1962 году. [4] На протяжении 1960-х годов проект «Мастард» дорабатывался и готовился к запуску программы. Однако финансирование этой инициативы от британского правительства не поступило, и концепция в конечном итоге застопорилась после завершения последнего крупного проектного исследования в начале 1967 года. По данным компании-преемника BAC BAE Systems , прогнозируемая стоимость завершения разработки Mustard оценивалась как она в 20–30 раз дешевле обычной одноразовой системы запуска, используемой в американской программе «Аполлон» . [3] Знания и опыт Mustard применялись в различных других областях, наиболее заметной из которых была программа космических самолетов HOTOL в 1980-х годах.
История
[ редактировать ]Происхождение
[ редактировать ]В течение 1940-х и 1950-х годов Соединенное Королевство предприняло множество независимых проектов, связанных с космосом, таких как «Черный рыцарь» программа баллистических ракет и неудавшаяся «Черная стрела» запуск спутниковой системы . [5] Хотя амбиции этих программ сдерживались как стоимостью, так и политическим желанием сотрудничать с другими странами Содружества и западными странами , такими как ракета-носитель Европа , Великобритания сохраняла значительный интерес к разработке различных космических технологий. [6] Область многоразовых космических аппаратов не стала исключением из этого интереса. Британский производственный конгломерат English Electric предпринял предварительную работу по этой теме на своем предприятии в Уортоне , Ланкашир , в рамках спонсируемой правительством серии более широких исследований в области высокоскоростных космических аппаратов. летательные аппараты и суборбитальные космические самолеты . В 1960 году аэрокосмическая деятельность English Electric объединилась с деятельностью множества других фирм, образовав Британскую авиастроительную корпорацию (BAC). Новая организация продолжила спонсируемые исследования этих концепций. [1]
По словам автора Найджела Хенбеста, одной из исследовательских групп BAC, которую возглавляет инженер Том Смит , руководитель аэрокосмического отдела BAC, [7] изначально занимавшаяся проблемами сверхзвуковых и гиперзвуковых полетов, заинтересовалась применением такого аппарата для космической деятельности. [1] Команда сравнила свои оценки характеристик крылатой ракеты-носителя многоразового использования с обычными многоступенчатыми ракетами , определив, что этот подход не является экономически эффективным, в основном из-за того, что для питания каждой ступени требуются разные ракеты. Вместо этого, упрощая пусковую установку для использования почти идентичных крылатых аппаратов, можно было бы достичь значительной экономии средств как с точки зрения ее разработки, так и с точки зрения производства. [1] Сопутствующие расходы были бы дополнительно сокращены за счет того, что все элементы можно было бы использовать повторно и не было бы необходимости в ремонте после миссии, а требовалась бы только дозаправка. Кроме того, масштаб ракет можно было увеличивать или уменьшать для создания ракет-носителей практически любого веса и тяги. [1]
Это было заявлено [ кем? ] что с самого начала космические исследования BAC находились под влиянием иностранных космических программ, наиболее значительной из которых были Соединенные Штаты; Как сообщается, компания занимается детальным изучением различных трансатлантических проектов и предложений. один конкретный предлагаемый автомобиль — Douglas Astro . Сообщается, что [ кем? ] произвести впечатление на британских исследователей; примерно в начале 1964 года Astro был принят в качестве концептуальной отправной точки для собственной кластерной конструкции BAC, которую компания стала называть многоблочным космическим транспортно-восстановительным устройством или MUSTARD ; однако в просторечии это прозвище обычно писалось просто как Горчица . В наиболее тщательно изученной конструкции «Мастард» должен был весить около 420 тонн до запуска и быть способен доставлять полезную нагрузку массой три тонны на геостационарную околоземную орбиту (GEO). [1]
Остановка и прекращение
[ редактировать ]В 1964 году конструкция Mustard достигла точки, на которой она фактически была завершена. [1] Однако Смит признает, что для продолжения проекта до стадии производства несколько миллиардов фунтов потребовалось бы инвестиций, финансирование которых не было ни заложено в бюджете, ни запланировано какой-либо организацией. В статье для научного журнала New Scientist автор Найджел Хенбест отметил, что маловероятно, что Великобритания сможет заниматься разработкой Mustard в одиночку, но также предположил, что у платформы есть потенциальная ценность, если она будет организована как многонациональное европейское предприятие, подобное обычному европейскому предприятию. и пусковые установки Ariane . [1]
В начале 1967 года было составлено последнее крупное проектное исследование по этой теме, после чего проект продолжался на более низком уровне, пока работы над «Горчичником» не были окончательно прекращены в 1970 году британским правительством, решившим участвовать в новом американском посту. - Вместо этого проект «Аполлон» . Соответственно, ряд ключевых сотрудников проекта Mustard провели первые два года 1970-х годов за границей в North American Rockwell , где они внесли свой вклад в первоначальное исследование, которое в конечном итоге привело к созданию американского космического корабля "Шаттл" . Примерно в это же время перспектива сотрудничества, как сообщается, исчезла, и из-за отсутствия значительного интереса со стороны британского правительства проект Mustard был фактически прекращен.
В начале 1977 года компания BAC позже объединилась с конкурирующей компанией Hawker Siddeley и образовала British Aerospace (BAe), а когда в 1984 году возник проект многоразового космического самолета HOTOL , команда проекта была переведена в Уортон, где они воспользовались опытом, накопленным были накоплены в ходе предыдущего проекта Mustard. [8] [1] Говоря об отмене Мастарда, Хенбест написал, что отсутствие «политического мужества» во многом стало причиной того, что затея не стала реальностью; более того, если бы дальнейшие исследования финансировались Министерством авиации , то Великобритания, возможно, смогла бы играть более значительную роль в других космических программах, таких как американский космический шаттл . [1]
Дизайн
[ редактировать ]Модули
[ редактировать ]Mustard представляла собой модульную многоразовую космическую систему запуска, состоящую из нескольких копий одной конструкции корабля, каждая из которых была сконфигурирована для различной роли в качестве ступени разгона или орбитального космического самолета. Основная конструкция корабля напоминала базовую компоновку Douglas Astro , оба представляли собой многоразовые аппараты с треугольным крылом , как и более поздний американский космический шаттл. Кроме того, все три функционировали как ракеты с вертикальным запуском и имели встроенные крылья, позволяющие приземляться горизонтально, как у самолета. [8] [9] [10]
Конструкция развивалась в общей сложности через пятнадцать предложенных вариантов или схем, каждая из которых обычно включает в себя планер несущего корпуса с глубоким килем и треугольными крыльями в плавной смешанной компоновке корпуса крыла , с двумя хвостовыми килями, поднимающимися от законцовок крыла и наклоненными наружу. Некоторые ранние варианты имели составное треугольное крыло с внутренним хвостовым оперением. Мощность обеспечивалась от одного до четырех ракетных двигателей, расположенных в задней части фюзеляжа. [1] Из-за ожидаемой относительно низкой скорости входа в атмосферу считалось, что можно отказаться от сложной термостойкой плитки в пользу более простой и дешевой никелевого сплава из обшивки нижней части автомобиля . В экипаже Мастарда должно было находиться от трех до шести астронавтов . [1]
В эксплуатационном отношении существовало две основные конфигурации корабля: орбитальная и разгонная ступени соответственно. Орбитальный корабль, несущий желаемую полезную нагрузку, имел воздуховоды для приема топлива от ускорителей, а ускорительные блоки включали системы для передачи топлива на орбитальный корабль или между собой. [1] Таким образом, орбитальный аппарат может оставаться полностью заправленным во время своего длительного орбитального полета, в то время как все аппараты по-прежнему могут иметь стандартную конструкцию топливных баков. По словам Смита, орбитальный корабль был бы способен выполнить от 30 до 50 запусков, прежде чем его пришлось бы заменить, в то время как ракеты-носители, которые не подвергались бы такому нагреву и нагрузкам, оставались бы пригодными к использованию в течение до 200 раз. [1]
Кластеризация и укладка
[ редактировать ]Были исследованы различные схемы кластеризации и укладки. В то время как Astro запускался как двухступенчатая ступенчатая ракета, у которой ракета-носитель была бы намного больше, чем у орбитального корабля, Mustard состоял из трех-пяти модулей почти одинакового размера. Ранние исследования были сосредоточены на транспортном средстве с неглубокой нижней частью корпуса и крыльев под углом 120 °, чтобы три из них могли быть сгруппированы в треугольник. Некоторые из них включали четвертый орбитальный корабль, установленный на трех ускорителях. Наиболее эффективным режимом было опорожнять один ускоритель за раз, оставляя остальные заправленными как можно дольше, чтобы ускоритель первой ступени можно было сбросить как можно скорее. Три бустера опустошались по очереди. Но это привело к асимметричной массовой нагрузке, что, по мнению BAC, было серьезной проблемой, поэтому в более поздних конструкциях использовалась система бокового штабелирования, в которой более плоские модули складывались больше как листы бумаги. [8]
На высоте от 150 000 до 200 000 футов (от 46 000 до 61 000 м), на расстоянии около 30 морских миль, последний из ускорителей отделится; После освобождения эти устройства будут планировать вниз и приземляться на взлетно-посадочную полосу, как и обычные самолеты, что позволит их повторно использовать. [1] Космический корабль выведет свою полезную нагрузку на орбиту на высоте около 1000 морских миль, что будет достигнуто примерно через 10 минут после запуска, а затем вернется на Землю посредством управляемого планирующего спуска, а затем осуществит посадку аналогично ускорителям. Первоначально предполагалось, что все три машины будут укомплектованы экипажем, однако, комментируя в середине 1980-х годов, Смит заметил, что благодаря технологическому прогрессу можно будет полностью автоматизировать разгонные установки с использованием существующих технологий. [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п Хенбест, Найджел. «Как Британия упустила ГОРЧИЦУ». [ мертвая ссылка ] Новый учёный , Vol. 110, № 1509. ISSN 0262-4079. 22 мая 1986 г., с. 60.
- ^ "Горчица" .
- ^ Jump up to: а б «Воплощение в жизнь проектов «Тандербердс» 1960-х годов». BAE Systems , дата обращения: 2 января 2019 г.
- ^ «Дуглас Астро» . www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 28 декабря 2016 года . Проверено 25 января 2021 г.
- ^ Хилл 2001, с. 188.
- ^ Хилл 2001, с. 13.
- ^ «» Flight International , 24 марта 1966 г., с. 473. Экономичный космический транспорт." " . Архивировано из оригинала 4 августа 2016 года.
- ^ Jump up to: а б с Шарп 2016, [ нужна страница ] .
- ^ "Архив иллюстраций проекта BAC MUSTARD", Британия в космосе , «Проект BAC MUSTARD (Британская авиастроительная корпорация: многоблочное космическое транспортно-восстановительное устройство) - Впечатления художников - Британия в космосе» . Архивировано из оригинала 26 сентября 2012 года . Проверено 8 сентября 2012 г.
- ^ "" Flight International" , 10 марта 1966 г., с. 402.Космические транспортники для Европы?" " (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа 2016 года.
Библиография
[ редактировать ]- Хилл, штат Коннектикут «Вертикальная империя: история ракетно-космической программы Великобритании, 1950–1971». Всемирный научный , 2001. ISBN 1-78326-145-5 .
- Шарп, Дэн. Британские секретные проекты 5: Британский космический шаттл. Креси, 2016. ISBN 1-9108-0902-0
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Unreal Aircraft – Weird Wings – BAC MUSTARD
- Масштабная модель ГОРЧИЧКИ (белая, на задней стороне витрины)
- ^ то же, что и выше ^ (см. также Мартин Мариетта Spacemaster )
- Экономист, 21 июня 2013 г., Thunderbirds больше нет: британская оборонная фирма открывает свои архивы, чтобы раскрыть полеты фантазии, которые так и не осуществились
- ГОРЧИЦА в BAE Systems
- Британская авиастроительная корпорация
- Отмененные космические ракеты-носители
- Бесхвостый самолет с треугольным крылом
- Подъемные тела
- Пилотируемый космический корабль
- Бывшие предлагаемые концепции систем космического запуска
- Самолет с ракетным двигателем
- Космические ракеты-носители Соединенного Королевства
- Космические самолеты