Сенгер (космический корабль)
| Певица | |
|---|---|
| |
| Модель в Техническом музее Шпейера. | |
| Роль | Многоразовый космический самолет |
| Национальное происхождение | Германия |
| Производитель | Юнкерс |
| Дизайнер | Юджин Сингер |
| Статус | Отменено в 1994 году. [ 1 ] |
| Произведено | 0 |
Saenger или Sänger — западногерманский концепт двухступенчатого космического самолета . Он назван в честь Ойгена Сенгера , который был ключевой фигурой в разработке концепции аэрокосмической компании Junkers . [ 2 ] [ 3 ]
Его первая версия, получившая обозначение Saenger I , начала разработку в 1960-х годах. Немецкая аэрокосмическая фирма Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) разработала концепции его использования как в качестве гиперзвукового пассажирского авиалайнера, так и в качестве двухступенчатой ракеты-носителя для развертывания различных полезных нагрузок, в том числе астронавтов, с помощью концептуального космического самолета Horus (гиперзвуковая орбитальная верхняя ступень) в космос. орбита. Эти идеи получили поддержку Немецкого аэрокосмического центра (DLR), что привело к дальнейшим детальным исследованиям, проводимым в рамках гиперзвукового исследования национального уровня.
В 1980-х годах правительство Германии проявляло растущий интерес к проекту использования в качестве многоразовой пусковой системы , в результате чего проект получил официальную поддержку и начались работы над увеличенной версией ракеты, известной как Saenger II . Работа над проектом была прекращена в 1995 году из-за высоких прогнозируемых затрат и предполагаемого ограниченного прироста производительности (по сравнению с существующими одноразовыми системами запуска, такими как ракета Ariane 5 ).
Разработка
[ редактировать ]В начале 1940-х годов немецкий инженер и ученый-ракетчик Ойген Зенгер разработал первоначальный проект двухступенчатого ракетного самолета . [ 3 ] На фоне Второй мировой войны предполагалось предусмотреть самолет военного назначения; Теоретически эта машина могла бы двигаться со скоростью до 17 000 километров в час, пересекать Атлантический океан и сбрасывать боевую нагрузку весом в одну тонну на цели на восточном побережье Соединенных Штатов , включая Нью-Йорк . Хотя в то время такой самолет так и не был построен, в качестве концепции он послужил отправной точкой для последующих работ. [ 3 ]
В 1960-х и 1970-х годах компания Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) возобновила работу над концепцией, которая стала известна как Saenger. [ 4 ] Исследовательский проект привлек внимание Немецкого аэрокосмического центра (DLR), который официально принял его в качестве эталонной концепции для западногерманской гиперзвуковой программы. Saenger рассматривался как потенциальный пассажирский авиалайнер, который был бы больше и быстрее, чем англо-французский «Конкорд» , а также для его использования для вывода полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту (НОО). [ 4 ] Еще одним ключевым потенциальным применением этого типа было использование в качестве первой ступени двухступенчатой стартовой платформы для предполагаемого космического корабля, известного как « Хорус» (гиперзвуковая орбитальная верхняя ступень), а также в качестве беспилотного грузового модуля, известного как «Каргус ». Грузовая верхняя ступень). [ 4 ] Также считалось, что теоретически Сенгер должен был быть способен снизить затраты на вывод полезной нагрузки на орбиту с 3500 долларов за фунт до 500 долларов за фунт; прогнозируемая стоимость запуска рассматривалась как главный экономический аргумент в пользу продолжения разработки. [ 5 ]
В середине 1980-х годов официальный интерес к программе Сенгера становился все более заметным. [ 6 ] В июне 1985 года официальная презентация системы запуска Saenger была сделана совету Европейского космического агентства (ЕКА). [ 7 ] На тот момент у ЕКА было три конкурирующих проекта, помимо Saenger, это французские Hermes и HOTOL . По данным аэрокосмического издания Flight International , с самого начала было очевидно, что финансирование от ЕКА уже будет трудно получить, как из-за отсутствия у агентства доступного бюджета, так и из-за предполагаемого отсутствия политической поддержки программы. [ 7 ] Хотя немецкая поддержка Зенгера присутствовала, также было широко ощущаемое желание, чтобы ЕКА уменьшило акцент и лишило приоритетов разработку и развертывание независимых пилотируемых космических программ, вместо этого сосредоточив внимание на использовании существующих возможностей и других связанных с космосом исследовательские программы. [ 8 ]
Правительство Западной Германии пришло к соглашению о финансировании работ по разработке Saenger; это было предназначено для демонстрации компонентов, которую планировалось провести в период с 1993 по 1999 год, и прототипа, который должен был быть завершен к 2000 году. [ 9 ] На протяжении первого этапа, который, как предполагалось, продлится до 1992 года, министерство исследований Западной Германии выделило 122 миллиона долларов, что составило 7 процентов ее бюджета, связанного с космосом, в то время как DLR выделило 48 миллионов долларов, Немецкое исследовательское общество выделило 17 миллионов долларов, а Германия промышленность инвестировала еще 22 миллиона долларов. [ 10 ] В августе 1988 года была создана первая конфигурация Saenger. [ 11 ]
К этому моменту прогнозируемые время и затраты на полное завершение опытно-конструкторских работ составили 12 миллиардов долларов в течение 20 лет. [ 12 ] Однако внимание немецкого правительства было сосредоточено не только на Зенгере; конкурирующий космический самолет «Гермес» , одобренный Европейским космическим агентством (ЕКА), также привлек внимание и считался пользующимся более широкой поддержкой среди европейских партнеров. [ 12 ] В 1995 году проект был прекращен в первую очередь из-за опасений по поводу затрат на разработку и ограниченного выигрыша в цене и характеристиках по сравнению с существующими системами космического запуска, такими как ракета Ariane 5 . [ 13 ]
Дизайн
[ редактировать ]Saenger представлял собой высокоаэродинамический гиперзвуковой самолет, по размеру похожий на обычный авиалайнер Boeing 747 и способный взлетать, как обычный самолет. [ 4 ] Предполагалось, что как обычный самолет он будет способен развивать крейсерскую скорость до 4,4 Маха на дальность полета 11 000 километров и перевозить около 230 пассажиров; это более чем вдвое превышало скорость, дальность и вместимость англо-французского «Конкорда» , единственного действующего сверхзвукового пассажирского авиалайнера, прослужившего долгосрочную службу. [ 14 ] Saenger должен был оснащаться шестью гибридными турбореактивными двигателями; [ 5 ] [ 15 ] По данным аэрокосмического издания Flight International , «ключом к успеху, без сомнения, является наличие очень современных реактивных двигателей для базового корабля». [ 7 ]
Saenger предназначался для выполнения различных функций. При космических запусках его использовали бы в качестве базового корабля для выведения полезных грузов на орбиту. [ 4 ] Как предполагалось, он должен был нести пилотируемый орбитальный космический самолет меньшего размера , известный как Хорус (горизонтальная верхняя ступень); «Хорус» в основном использовался бы для обслуживания и снабжения космических станций путем транспортировки различной полезной нагрузки, в том числе от 4000 до 6000 фунтов груза и до шести астронавтов , на 270-мильную орбиту. [ 5 ] Предполагалось использование дополнительных верхних ступеней, в том числе беспилотного одноразового корабля Cargus (грузовая верхняя ступень), который должен был использоваться для доставки полезных грузов массой от 5 до 15 тонн на низкую околоземную орбиту (НОО). [ 4 ] В двигательной установке «Каргуса» будут повторно использованы элементы ракеты «Ариан-5» . [ 5 ] В конфигурации космического запуска Saenger должен был взлететь обычным способом и подняться до высоты потолка 100 000 футов и максимальной скорости 6 Маха, после чего вторая ступень отделилась бы и начала подъем на орбиту с независимым приводом. [ 7 ]
Подробно изучалось использование Saenger в качестве гиперзвукового пассажирского авиалайнера; поскольку он летел бы на очень большой высоте, уровень шума на уровне земли был бы значительно снижен, что было предметом громкой общественной полемики для более раннего Конкорда. [ 14 ] Первая ступень системы запуска Saenger была аэродинамически похожа на предлагаемую модель гиперзвукового авиалайнера и, таким образом, имела определенный уровень общности с точки зрения опытно-конструкторских работ. [ 7 ]
Варианты
[ редактировать ]Сенгер I
[ редактировать ]В корабле Saenger I использовалась двухступенчатая концепция, аналогичная концепции американского космического корабля "Шаттл" . Первая ступень с прикрепленной сверху второй ступенью должна была взлетать горизонтально по взлетно-посадочной полосе и подниматься на высоту 30 км с помощью воздушно-реактивных воздушно-реактивных двигателей. Затем вторая ступень отделится и разгонится до орбитальных скоростей и высот с помощью ракетного двигателя LOX/LH2 . [ 5 ] Преимущество этого подхода состоит в том, что первая ступень использует преимущества воздушно-реактивных двигателей (например, более высокий удельный импульс ) до тех пор, пока они не станут нежизнеспособными из-за низкого давления воздуха и высоких скоростей. Вторая ступень имела размеры 31×12 м и могла перевозить пару космонавтов. [ 2 ] Другой концепт РТ-8 «Раумтранспортер-8», или «Космический транспорт 8», должен был приводиться в движение паровой ракетой, которая разгоняла первую и вторую ступени по 3-километровой трассе до скорости запуска 900 км/ч. [ 16 ]
Сенгер II
[ редактировать ]Проект Saenger II вырос из Saenger I в конце 1980-х годов; Планировалось, что это будет европейская ракета-носитель, призванная имитировать концепцию и возможности программы «Спейс Шаттл». Разработку провела западногерманская аэрокосмическая компания Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB). [ 13 ] Согласно задумке, аппарат должен был взлететь с взлетно-посадочной полосы с использованием прямоточных воздушно-реактивных двигателей, подняться на высоту 30 км и достичь скорости 7 Маха. Затем вторая ступень должна была отделиться и разогнаться до орбитальных скоростей и высот с помощью своего ракетного двигателя, первая ступень должна была вернуться на орбиту. оригинальная взлетно-посадочная полоса. Космический корабль мог бы доставить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 10 000 кг или модуль экипажа . [ 13 ]
Другим вариантом использования Sanger II мог быть пассажирский самолет EHTV (Европейский гиперзвуковой транспортный корабль) MBB HST-230 с 230 пассажирами на дальность полета более 10 000 км (от Франкфурта до Токио) с крейсерской скоростью 4,4 Маха на высоте 24,5 км. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ «Высотный космический самолет RBCC SSTO, запускаемый с экваториальной катапульты, для экономичного пилотируемого выхода на НОО» . Международный журнал авиации, аэронавтики и аэрокосмической отрасли . 3 (2). 27 апреля 2016 г. Проверено 12 ноября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Холлманн, Вилли и Лей, В. (ред.) Справочник по космическим технологиям. Карл Хансер Верлаг, 1969 г., ISBN 3-446-15130-3 .
- ^ Jump up to: а б с Коллинз 1990, с. 180.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Коллинз 1990, с. 179.
- ^ Jump up to: а б с д и Конгресс США 1989, с. 60.
- ^ Коллинз 1990, стр. 180-181.
- ^ Jump up to: а б с д и Гейзенхейнер, Стефан. «Сенгер присоединяется к Гермесу и Хотолу». Flight International , 13 сентября 1986 г. с. 62.
- ^ Моксон, Джулиан. «Германия рассматривает космические варианты». Flight International , 19 февраля 1991 г. с. 21.
- ^ Конгресс США 1989, стр. 60-61.
- ^ Конгресс США 1989, с. 61.
- ^ Вейланд 2014, с. 305.
- ^ Jump up to: а б Коллинз 1990, с. 181.
- ^ Jump up to: а б с «Сенгер II» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 5 августа 2014 года . Проверено 11 сентября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Коллинз 1990, стр. 179–180.
- ^ Вейланд 2014, с. 3.
- ^ «Сэнгер I» . www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 20 августа 2016 года . Проверено 27 июня 2019 г.
- ^ Кёлле, Дитрих Э. (27 июня 1988 г.). «Saenger II, гиперзвуковая летно-космическая транспортная система». Икас . 1 : 687–693. Бибкод : 1988icas.conf..687K .
- ^ «Saenger II - Гиперзвуковая летно-космическая транспортная система» (PDF) . Проверено 12 ноября 2022 г.
- ^ «Сенгер II» . www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 1 августа 2016 года . Проверено 27 июня 2019 г.
- ^ Эль-Сайед, Ахмед Ф. (6 июля 2017 г.). Авиационные силовые установки и газотурбинные двигатели . ЦРК Пресс. ISBN 9781466595187 . Проверено 27 июня 2019 г. - через Google Книги.
Библиография
[ редактировать ]- Коллинз, Гай. «Европа в космосе». Спрингер , 1990. ISBN 1-34910-125-7 .
- Конгресс США. «Путешествие на орбиту туда и обратно: альтернативы полета человека в космос: специальный отчет». Издательство ДИАНА , 1989. ISBN 1-42892-233-4 .
- Вейланд, Клаус. «Аэродинамические данные космических аппаратов». Springer Science & Business Media , 2014. ISBN 3-64254-168-2 .