Морской Дракон (ракета)
 Морской дракон, внутренний и внешний вид. На обоих изображена балластная цистерна, прикрепленная к колоколу двигателя первой ступени. Apollo CSM . Сверху установлен космический корабль типа | |
| Функция | Орбитальная сверхтяжелая ракета-носитель |
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Размер | |
| Высота | 150 м (490 футов) |
| Диаметр | 23 м (75 футов) |
| Масса | 18 143 т (39 998 000 фунтов) |
| Этапы | 2 |
| Емкость | |
| Полезная нагрузка на LEO | |
| Высота | 229 км (124 миль) |
| Масса | 550 т (1 210 000 фунтов) |
| Первый этап | |
| Питаться от | 1 |
| Максимальная тяга | 350 МН (79 000 000 фунтов силы) на уровне моря |
| Время горения | 81 секунда |
| Порох | РП-1 / ЛОКС |
| Второй этап | |
| Питаться от | 1 |
| Максимальная тяга | 59 МН (13 000 000 фунтов силы) вакуум |
| Время горения | 260 секунд |
| Порох | ЛХ 2 / ЛОКС |
« Морской дракон» представлял собой концептуальное исследование 1962 года двухступенчатой орбитальной сверхтяжелой ракеты-носителя морского базирования . Проект возглавил Роберт Труакс во время работы в Aerojet , одном из многих созданных им проектов, которые должны были запускаться с помощью плавучей ракеты в океане. Хотя определенный интерес был проявлен как со стороны НАСА , так и со стороны Todd Shipyards , проект не был реализован.
При размерах 150 м (490 футов) в длину и 23 м (75 футов) в диаметре Sea Dragon могла бы стать самой большой ракетой, когда-либо построенной. По состоянию на 2024 год [update]Среди ракет, которые были полностью задуманы, но еще не построены, она является самой крупной из когда-либо существовавших, а по полезной нагрузке на низкую околоземную орбиту (НОО) может сравниться только с концепцией Межпланетной транспортной системы (предшественник SpaceX Starship ) в Последний вариант одноразового использования, оба рассчитаны на 550 тонн.
Дизайн
[ редактировать ]Основная идея Труакса заключалась в создании недорогой тяжелой пусковой установки, концепция которой теперь называется « большой тупой ускоритель ». Чтобы снизить стоимость эксплуатации, сама ракета была запущена из океана, не требуя особых систем поддержки. первой ступени, Большая система балластных цистерн, прикрепленная к нижней части колокола двигателя использовалась для «подъема» ракеты вертикально для запуска. В такой ориентации полезная нагрузка в верхней части второй ступени находилась чуть выше ватерлинии, что облегчало доступ к ней. Труакс уже экспериментировал с этой базовой системой на Sea Bee. [ 1 ] [ Примечание 1 ] и Морской Конек. [ 2 ] [ Примечание 2 ] Чтобы снизить стоимость ракеты, он намеревался изготовить ее из недорогих материалов, в частности из стального листа толщиной 8 мм . Ракета будет построена на приморском судостроительном заводе и отбуксирована в море для запуска. Для дальнейшего повышения надежности, снижения стоимости и сложности компания будет использовать широкие инженерные возможности и прочные простые материалы. Система будет, по крайней мере, частично многоразовой с пассивным входом в атмосферу и возвратом секций ракеты для ремонта и повторного запуска. [ 3 ] [ 4 ]
Первая ступень должна была быть оснащена одним двигателем тягой 36 000 000 кгс (350 МН; 79 000 000 фунтов силы), сжигающим РП-1 и LOX ( жидкий кислород ). Давление в баке составляло 32 атм (3200 кПа; 470 фунтов на квадратный дюйм) для RP-1 и 17 атм (1700 кПа; 250 фунтов на квадратный дюйм) для LOX, обеспечивая давление в камере 20 атм (2000 кПа; 290 фунтов на квадратный дюйм) при взлете. По мере подъема автомобиля давление падало и в конечном итоге сгорело через 81 секунду. К этому моменту транспортное средство прошло 25 миль (40 км) вверх и 20 миль (32 км) вниз, двигаясь со скоростью 4000 миль в час (6400 км/ч; 1,8 км/с). Обычный профиль миссии заключался в высокоскоростном приводнении на расстоянии около 180 миль (290 км) вниз. Также были изучены планы восстановления этапа.
Вторая ступень также была оснащена одним очень большим двигателем, в данном случае двигателем с тягой 6 000 000 кгс (59 МН; 13 000 000 фунтов силы), сжигающим жидкий водород и LOX. Он также питался под давлением, при постоянном более низком давлении 7 атм (710 кПа; 100 фунтов на квадратный дюйм) на протяжении всех 260 секунд горения, после чего он находился на расстоянии 142 миль (229 км) вверх и 584 миль (940 км) вниз. Для улучшения характеристик двигатель имел расширяющийся колокол двигателя, расширение которого менялось с 7:1 до 27:1 по мере подъема. Общую высоту ракеты несколько сократили, сделав «нос» первой ступени заостренным, лежащим внутри колокола двигателя второй ступени.
Типичная последовательность запуска начинается с ремонта ракеты и ее соединения с грузовыми и балластными цистернами на берегу. В этот момент также будет загружен RP-1. Затем ракету отбуксируют на стартовую площадку, где LOX и LH2 будут генерироваться на месте с помощью электролиза ; атомный авианосец Труакс предложил использовать на этом этапе в качестве источника энергии . Балластные цистерны, которые также служили крышкой и защитой кожуха двигателя первой ступени, затем заполнялись водой, в результате чего ракета опускалась в вертикальное положение, а вторая ступень находилась над ватерлинией. Затем можно было провести последние проверки и запустить ракету.
Ракета могла бы нести на НОО полезную нагрузку до 550 тонн (540 длинных тонн; 610 коротких тонн) или 550 000 кг (1 210 000 фунтов). Стоимость полезной нагрузки в 1963 году оценивалась в сумму от 59 до 600 долларов за кг (примерно от 500 до 5060 долларов за кг в долларах 2020 года). [ 5 ] ). TRW (Space Technology Laboratories, Inc.) провела обзор программы и подтвердила проект и ожидаемые затраты. [ 6 ] Однако бюджетное давление привело к закрытию Отдела будущих проектов, что положило конец работе над сверхтяжелыми ракетами-носителями, которые они предложили для пилотируемой миссии на Марс.
Морской дракон в художественной литературе
[ редактировать ]Морской дракон появляется в финале первого сезона Apple TV+ сериала 2019 года «Для всего человечества» . Действие сериала разворачивается в альтернативной исторической временной шкале, в которой космическая гонка 1960-х годов не закончилась. В сцене после титров, действие которой происходит в 1983 году, изображен «Морской дракон», отправляющийся из Тихого океана для пополнения запасов лунной колонии США. Астронавт закадровым голосом говорит, что запуск через океан используется в качестве меры безопасности, поскольку в состав полезной нагрузки входит плутоний. [ 7 ] Морской дракон продолжает играть роль во втором сезоне; его высокая грузоподъемность используется для пополнения запасов обширной лунной базы и является объектом лунной блокады со стороны Советского Союза. [ 8 ] В оригинальной концепции есть некоторые небольшие изменения по сравнению с серийной версией, а именно отсутствие системы прерывания запуска капсулы «Аполлон» в верхней части ракеты и отсутствие расширяющегося сопла второй ступени, вместо этого используется большое, более стандартный ракетный двигатель с четырьмя дополнительными двигателями вокруг.
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Sea Bee была экспериментальной программой по проверке концепции морского запуска. Излишек ракеты Aerobee был модифицирован так, чтобы ее можно было запускать под водой. Ракета с первого раза работала исправно в ограниченном режиме. Более поздние испытания повторных стрельб оказались настолько простыми, что стоимость ремонта составила около 7% от стоимости нового устройства.
- ^ Sea Horse продемонстрировал морской запуск в большем масштабе и на ракете со сложным набором систем наведения и управления. Он использовал избыток 9000 кгс (20 000 фунтов силы; 88 000 Н) с подачей под давлением кислотно-анилиновой ракеты Corporal на барже в заливе Сан-Франциско. Сначала стреляли на несколько метров над водой, затем опускали и стреляли последовательными этапами, пока не достигли значительной глубины. Стрельба из-под воды не вызвала проблем, а шум значительно снизился.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Astronautix.com, Морская пчела
- ^ Astronautix.com, Морской конек
- ^ Гроссман, Дэвид (3 апреля 2017 г.). «Огромная ракета морского базирования, которая никогда не летала» . Популярная механика .
- ^ «Легенда о морском драконе» . Граждане в космосе. Январь 2013.
- ^ «Калькулятор инфляции ИПЦ» . Проверено 19 августа 2020 г.
- ^ «Исследование большого космического корабля морского старта», Контракт NAS8-2599, Space Technology Laboratories, Inc./Отчет Aerojet General Corporation № 8659-6058-RU-000, Том. 1 – Дизайн, Январь 1963 г.
- ^ «Запуск «Морского дракона» — для всего человечества» . YouTube.com . Ютуб. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. Проверено 25 февраля 2020 г.
- ^ «Для всего человечества: «Следопыт» запускает ракеты по «Морскому дракону» . YouTube.com . Ютуб. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. Проверено 24 ноября 2021 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Astronautix.com, Морской дракон
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Мультимедийный архив Truax Engineering
- Концепция Sea Dragon, том 1 (краткое содержание) , LRP 297 (NASA-CR-52817), 28 января 1963 г.
- Концепция Sea Dragon, том 2 , LRP 297, 12 февраля 1963 г.
- Концепция Sea Dragon, том 3 (предварительный план программы) , LRP 297 (NASA-CR-51034), 12 февраля 1963 г.
- Ссылка на канал YouTube: Сцена после титров For All Mankind s01e10. Запуск Морского Дракона
- Энциклопедия астронавтики, Морской дракон
- Большие тупые ракеты
- YouTube, Морской дракон - 8.14 TMRO - Интервью-шоу о "Морском драконе"
- Найдите «Концепцию морского дракона» на сервере технических отчетов НАСА, чтобы прочитать несекретное исследование конструкции:
- Концепция Sea Dragon, том 1 (краткое содержание) , LRP 297 (NASA-CR-52817), 28 января 1963 г.
- Концепция Sea Dragon, том 3 (предварительный план программы) , LRP 297 (NASA-CR-51034), 12 февраля 1963 г.