Нова (ракета)
«Нова» представляла собой серию НАСА проектов ракет , , которые были предложены как до, так и после запуска ракеты «Сатурн-5» использованной в программе «Аполлон» . «Нова» была первой крупной ракетой-носителем, предложенной НАСА в 1958 году для миссий, аналогичных тем, для которых впоследствии использовался Сатурн-5. Конструкции Nova и Saturn V во многом повторяли друг друга по базовой концепции, мощности, размеру и функциям. Различия были незначительными, но практическими, и в конечном итоге «Сатурн» был выбран для программы «Аполлон», главным образом потому, что он будет в большей степени повторно использовать существующие мощности и сможет добраться до стартовой площадки несколько раньше.
В ходе серии исследований после «Аполлона» в конце 1960-х годов рассмотрение миссии с экипажем на Марс новая серия проектов с восемью двигателями Rocketdyne F-1. выявило необходимость в ускорителях, намного мощных, чем у «Аполлона», и в рамках проекта «Аполлон» была разработана Название Новы (вместе с Сатурном MLV ). Изображение Nova C8 обычно используется как представитель всей серии Nova, и многие упоминания о Nova относятся именно к этим версиям после Apollo. По сути, эти две серии дизайнов были отдельными, но имели одно название. Таким образом, «Нова» не относится к конкретной конструкции ракеты, а просто к ракете, большей, чем Сатурн-5, в большинстве случаев. Nova — это название, которое НАСА использовало в начале 1960-х годов для обозначения суперускорителя с тягой от 10 до 20 миллионов фунтов. [1]
Лунные ракеты
[ редактировать ]Первая серия Nova была разработана в НАСА в 1958 году. В этом проекте рассматривалось несколько проектов, самая маленькая из которых имела четыре F-1 на нижней ступени и J-2 на верхней. Эта конструкция поместила 24 тонны на лунную траекторию выведения. Эти проекты были представлены президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру 27 января 1959 года. [ нужна ссылка ]
Проекты «Нова» были не единственными лунными ракетами, рассматриваемыми в то время. ВВС США находились в процессе определения своего проекта Lunex , включая конструкцию массивного ускорителя с использованием группы твердотопливных ракет на нижней ступени с верхними, работающими на жидком водороде, с установкой J-2 или M-1 . Тем временем в США Вернер Редстоунском арсенале армии фон Браун разрабатывал свою конструкцию « Юноны V », используя группу двигателей и баков, связанных с Юпитером и Редстоуном, для нижней ступени и ракету Титан I в качестве второй ступени.
В 1959 году армия решила, что больше не заинтересована в разработке больших ускорителей, в которых у нее не было непосредственной необходимости, и передала команду фон Брауна НАСА. В результате у НАСА осталось два больших проекта ракет-носителей: собственная «Нова» и недавно переименованный фон Брауном «Сатурн» («тот, что после Юпитера»). В течение следующих двух лет конкурирующие исследования НАСА и ВВС продолжались, но сразу после призыва президента Джона Ф. Кеннеди достичь Луны до конца десятилетия НАСА получила задание, и работа над Лунексом закончилась.
Первоначально НАСА проектировало Нову для миссии « прямого восхождения », в которой один большой космический корабль будет размещен на околоземной орбите, а после перехода на лунную орбиту приземлится прямо на Луну и взлетит без необходимости сближения. и стыковка с несколькими космическими кораблями, которая еще не была опробована и считалась сложной. Это значительно увеличило стартовую массу космического корабля.
Фон Браун предпочитал вариант, согласно которому космический корабль находился на околоземной орбите, что уменьшало стартовую массу, необходимую для любого одного запуска. Однако когда начались исследования космического корабля, необходимого для миссии, стало ясно, что системы будут намного тяжелее, чем предполагалось первоначально; существующие конструкции «Новой» были слишком малы, а первоначальная конструкция «Сатурна» потребовала бы до пятнадцати запусков, чтобы вывести все детали и топливо на орбиту. Последовала переработка обоих планов.
Нова по-прежнему ориентировалась на прямой подход к восхождению, который требовал наибольшей грузоподъемности. Самая мощная из получившихся «нормальных» конструкций, 8L, включала восемь F-1 на нижней ступени и выводила 68 тонн на транслунную траекторию. Другие проекты этой серии заменили F-1 крупными твердотопливными двигателями, в то время как другие изучали ядерные ракетные двигатели для верхних ступеней. Лунная полезная нагрузка различных моделей варьировалась от 48 до 75 тонн.
Также был изучен ряд модернизированных «Сатурнов». Оригинальный проект доктора фон Брауна «Сатурн» стал моделью А-1, а А-2 заменила ракету «Титан» на «Юпитер». Более мощная модель B-1 использовала группу Титанов для своей второй ступени, но в остальном была похожа на A-1. Более «радикальные» предложения, требующие новых двигателей, были объединены в «серию C». C-1 был похож на A-1, но использовал новые верхние ступени, заимствованные из двигателей Титана, в то время как аналогичный C-2 использовал новые верхние ступени с двигателем J-2. От C-3 до C-5 использовались те же верхние части двигателя J-2, но была добавлена новая первая ступень с тремя, четырьмя или пятью двигателями F-1 (отсюда и названия). Предпочитаемым подходом доктора фон Брауна оставалась встреча на околоземной орбите (EOR), но на этот раз на основе двух самолетов Сатурн C-3 .
Дебаты между различными подходами достигли апогея в 1961 году, и результат оказался неожиданным для обеих команд. Вместо прямого восхождения или встречи на околоземной орбите рабочая группа выбрала третий вариант — встречу на лунной орбите (LOR). У LOR была потребность в массе примерно посередине между Saturn C-3 и Nova 8L. После изучения того, что потребуется для модификации любого ракеты-носителя в соответствии с новыми требованиями около 200 000 фунтов (91 000 кг) на низкой околоземной орбите (НОО), казалось, что Сатурн C-5 будет лучшим решением. Модель C-2 также будет построена как испытательная система, выводящая узлы на орбиту для летных испытаний до того, как C-5 будет готов. Основным фактором, определяющим выбор Saturn вместо Nova, было то, что Saturn C-5 мог быть построен на существующем заводе за пределами Нового Орлеана , позже известном как сборочный завод Мишуда , в то время как для Nova большего диаметра потребовалось бы строительство новых заводов. [ нужна ссылка ]
Исследования серии «Нова» продолжались в 1962 году в качестве резервной копии Сатурна, но в конечном итоге были прекращены, поскольку профиль LOR на основе Сатурна укоренился. [ нужна ссылка ]
Марсианские ракеты
[ редактировать ]По мере продолжения программы «Аполлон» проектировщики НАСА начали анализировать свои потребности в эпоху после «Аполлона», и оказалось, что полет человека на Марс следующим «очевидным» шагом станет . Для этой роли Сатурн-5 был слишком мал, и началась вторая серия исследований конструкции Новы для пусковых установок массой до 1 296 000 фунтов (588 000 кг), запланированных на 1977 год. [2] доставлен в ЛЕО. В отличие от оригинальной серии Nova, разработанной НАСА, новые конструкции изучались по контракту крупными аэрокосмическими компаниями, которые не получали крупных контрактов, связанных с Apollo, а именно General Dynamics и Martin Marietta . Филип Боно из Douglas Aircraft также решил отправить свои собственные предложения.
Все компании представили самые разнообразные проекты. Многие из них были основаны на существующих технологиях, соответственно расширенных. Например, самая маленькая конструкция Мартина, 1B, использовала на первой ступени четырнадцать F-1 и имела полезную нагрузку на околоземной орбите 662 000 фунтов (300 000 кг). Они также предложили ряд «продвинутых» конструкций с использованием новейших (неразработанных) технологий, в частности аэродинамических двигателей . Концепция Nova C8 была почти идентична предложенному « Сатурну C-8 »; существовали различия в ступенчатых двигателях и в устройстве плавников и факельных труб первой ступени.
Вскоре после подачи предложений стало ясно, что финансирование после «Аполлона» будет значительно меньше. НАСА отказалось от своих планов по созданию Новы в 1964 году. [ нужна ссылка ]
Технические характеристики Новы С8
[ редактировать ]Основные характеристики Nova включают: [ нужна ссылка ]
| Первый этап | Второй этап | Третий этап | |
|---|---|---|---|
| Длина | 48,8 м | 42,7 м | 17,8 м |
| Диаметр | 12,2 м | 10,1 м | 6,6 м |
| Полная масса | 3600000 кг (8000000 фунтов) | 771000 кг (1700000 фунтов) | 120 000 кг (264 500 фунтов) |
| Пустая масса | 181 400 кг (400 000 фунтов) | 63 500 кг (140 000 фунтов) | 13310 кг (29350 фунтов) |
| Количество двигателей | 8 х Ф-1 | 8 х Д-2 | 1 х Д-2 |
| Упор <вак> | 61 925 кН (13 920 000 фунтов силы) | 8265 кН (1860000 фунтов силы) | 1032 кН (232000 фунтов силы) |
| Интернет-провайдер | 304 с (2,98 кН·с/кг) | 425 с (4,17 кН·с/кг) | 425 с (4,17 кН·с/кг) |
| Время горения | 157 с | 338 с | 473 с |
| Пороха | Локс/Керосин | Локс/LH2 | Локс/LH2 |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стив, Гарбер. «Планы НАСА посадки на Луну» . Отдел истории НАСА . Стив Гарбер, куратор веб-сайта по истории НАСА . Проверено 19 октября 2018 г.
- ^ «Нова ММ С10Э-1» . Astronautix.com . Архивировано из оригинала 28 декабря 2016 года . Проверено 30 июля 2019 г. .