Sa mga unang taon ng American space program, ang pangunahing gawain ay upang mapabuti ang mga katangian ng rocket at space system. Mabilis na naging malinaw na ang pagtaas ng mga teknikal na parameter ay nauugnay sa mga makabuluhang paghihirap at dapat na humantong sa isang pagtaas sa gastos ng paglulunsad. Ang isang kagiliw-giliw na solusyon sa problemang ito ay iminungkahi sa anyo ng konsepto ng Big Dumb Booster.
Malaking Stupid Rocket
Ang mga proyekto ng mga rocket at space system ng panahong iyon ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na pagiging kumplikado ng teknikal. Upang makakuha ng mas mataas na mga katangian, ang mga bagong materyales ay binuo at ipinakilala, ang mga nangangako na sample ng kagamitan ng lahat ng mga klase ay nilikha, ang mga makina ay binuo, atbp. Ang lahat ng ito ay humantong sa isang pagtaas sa gastos ng pagbuo at paggawa ng mga missile.
Ipinakita ang mga pagkalkula na habang pinapanatili ang mga naturang diskarte, ang gastos sa pag-atras ng kargamento ay mananatiling hindi bababa sa parehong antas o kahit na magsimulang lumago. Upang mapanatili o mapagbuti ang pagganap ng ekonomiya, kinakailangan ng radikal na mga bagong solusyon sa antas ng konsepto. Ang mga unang pag-aaral sa direksyon na ito ay nagsimula sa pinakadulo ng limampu at sa lalong madaling panahon ay nagbigay ng tunay na mga resulta.
Ang NASA, sa pakikipagtulungan sa isang bilang ng mga pribadong kumpanya ng aerospace, ay nagtrabaho ng maraming mga bagong konsepto para sa mga advanced na system. Ang isa sa kanila ay tinawag na Big Dumb Booster - "Malaking bobo (o primitive) na sasakyan sa paglulunsad."
Ang kakanyahan ng konseptong ito ay upang gawing simple ang disenyo ng sasakyan sa paglunsad at ang mga indibidwal na bahagi hangga't maaari. Para sa mga ito, kinakailangang gumamit lamang ng mga mahusay na pinagkadalubhasaan na materyales at teknolohiya, na pinabayaan ang pagbuo ng mga bago. Kinakailangan din upang gawing simple ang disenyo ng rocket mismo at mga bahagi nito. Sa parehong oras, kinakailangan upang madagdagan ang carrier, dagdagan ang payload nito.
Ang mga paunang pagtatantya ay nagmumungkahi na ang diskarte sa disenyo at pagmamanupaktura na ito ay pinagana ang BDB upang maihatid ang mga dramatikong pagbawas ng gastos sa paglulunsad. Sa paghahambing sa mayroon at promising carrier rockets ng "tradisyunal" na hitsura, ang mga bagong modelo ay maraming beses na mas matipid. Inaasahan din ang paglago ng produksyon.
Kaya, ang BDB booster ay maaaring mabilis na bumuo at maghanda para sa paglulunsad, at pagkatapos ay magpadala ng isang mas malaking load sa orbit. Ang paghahanda at paglunsad ay maaaring sa isang makatuwirang gastos. Ang lahat ng ito ay maaaring maging isang mahusay na insentibo para sa karagdagang pag-unlad ng mga astronautika, ngunit unang kinakailangan upang bumuo at magpatupad ng panimulang mga bagong proyekto.
Pangunahing solusyon
Maraming mga samahang pang-unlad ng teknolohiyang rocket at space ang lumahok sa pagbuo ng konsepto ng BDB. Iminungkahi nila at dinala sa iba't ibang antas ng kahandaan ang isang bilang ng mga proyekto sa paglunsad ng sasakyan. Ang mga iminungkahing sample ay kapansin-pansin na magkakaiba sa bawat isa sa kanilang hitsura o katangian, ngunit sa parehong oras mayroon silang isang bilang ng mga karaniwang tampok.
Upang gawing simple at bawasan ang gastos ng rocket, iminungkahi na itayo hindi mula sa mga light alloys, ngunit mula sa mga naa-access at mahusay na mastered na steels. Una sa lahat, ang mga marka ng mataas na lakas at maliit na multo mula sa kategorya ng mga nagmamarka ng mga bakal ay isinasaalang-alang. Ginawang posible ng mga nasabing materyales na bumuo ng mas malaking mga missile na may kinakailangang mga parameter ng lakas at isang makatuwirang gastos. Bilang karagdagan, ang mga istraktura ng bakal ay maaaring mag-order mula sa isang malawak na hanay ng mga kumpanya, kasama na. mula sa iba`t ibang industriya - mula sa paglipad hanggang sa paggawa ng mga bapor.
Ang isang malaking rocket na may isang mabibigat na pagkarga ay nangangailangan ng isang malakas na propulsion system, ngunit ang naturang produkto mismo ay sobrang mahal at kumplikado. Iminungkahi upang malutas ang problemang ito sa pamamagitan ng paggamit ng pinaka mahusay na mga uri ng gasolina, pati na rin sa pagbabago ng disenyo ng engine. Ang isa sa mga pangunahing ideya sa lugar na ito ay ang pagtanggi ng mga yunit ng turbopump - isa sa mga pinaka-kumplikadong sangkap ng mga likidong rocket-propellant na makina. Plano itong mag-supply ng fuel at oxidizer dahil sa tumaas na pressure sa mga tanke. Ang solusyon na ito lamang ay nagbigay ng makabuluhang pagtipid sa gastos.
Ang mga iminungkahing materyales at haluang metal ay tiniyak ang pagtatayo ng malalaking istraktura na may kaukulang potensyal. Ang kargamento ng isang Big Dumb Booster rocket ay maaaring tumaas sa 400-500 tonelada o higit pa. Sa pagtaas ng sukat ng rocket, ang proporsyon ng dry mass sa bigat ng paglunsad ay nabawasan, na nangako ng mga bagong tagumpay at karagdagang pagtipid.
Sa hinaharap, ang mga rocket o ang kanilang mga elemento ay maaaring gawing magagamit muli, na pinadali ng paggamit ng matibay na mga bakal. Dahil dito, pinlano na makakuha ng karagdagang pagbawas sa gastos sa paglulunsad.
Gayunpaman, upang makakuha ng totoong mga resulta, kinakailangan upang makumpleto ang gawaing pananaliksik, at pagkatapos ay maglunsad ng pang-eksperimentong disenyo. Para sa lahat ng tila pagiging simple, ang mga yugtong ito ay maaaring tumagal ng maraming taon at mangangailangan ng malaking pondo. Gayunpaman, ang mga negosyo sa industriya ng espasyo ay tumagal ng panganib na ito at nagsimulang magdisenyo ng maaasahang "primitive" na mga sasakyan sa paglunsad.
Mga matapang na proyekto
Ang mga unang proyekto ng isang bagong uri ay lumitaw noong 1962 at sinuri ng mga espesyalista sa NASA. Ang mga pagkakaiba-iba ng BDB ay batay sa mga karaniwang ideya, ngunit ginamit ang mga ito sa iba't ibang paraan. Sa partikular, may mga pagkakaiba kahit sa panimulang pamamaraan.
Ang tunay na may-ari ng record ay maaaring ang NEXUS rocket na binuo ng General Dynamics. Ito ay isang solong-yugto ng sasakyang paglunsad na may taas na 122 m at isang maximum na diameter na 45.7 m na may mga stabilizer sa isang saklaw na 50 m. Ang tinatayang bigat ng paglunsad ay umabot sa 21.8 libong tonelada, ang payload para sa paglulunsad sa orbit na may mababang lupa ay tumaas hanggang sa 900 tonelada. Para sa iba pang mga orbit, ang kapasidad ng pagdala ay kalahati ng laki.
Ang NEXUS rocket ay dapat na maglunsad ng load sa orbit, at pagkatapos ay mapunta sa mga karagatan gamit ang parachute at solid-propellant landing engine. Pagkatapos ng serbisyo, ang gayong BDB ay maaaring magsagawa ng isang bagong flight.
Sa parehong taon, lumitaw ang proyekto ng Sea Dragon mula sa kumpanya ng Aerojet. Nagmungkahi siya ng isang sobrang mabibigat na rocket carrier ng paglulunsad ng dagat, at hindi ito nangangailangan ng anumang magkakahiwalay na mga pasilidad sa paglulunsad. Bilang karagdagan, pinlano na isama ang mga negosyo sa paggawa ng barko sa paggawa ng naturang mga misil, na mayroong kinakailangang - hindi ang pinaka-kumplikadong - mga teknolohiya para sa pagtitipon ng mga istrukturang metal.
Ang "Sea Dragon" ay itinayo ayon sa isang dalawang yugto na pamamaraan na may pinasimple na mga rocket engine sa pareho. Ang haba ng rocket ay umabot sa 150 m, diameter - 23 m. Timbang - tinatayang. 10 libong tonelada, payload - 550 tonelada para sa LEO. Sa unang yugto, isang engine na petrolyo-oxygen na may tulak na 36 milyong kgf ang ibinigay. Sa halip na isang ground launch complex, iminungkahi ang isang mas compact system. Ginawa ito sa anyo ng isang malaking ballast tank na may mga kinakailangang aparato na nakakabit sa ilalim ng unang yugto.
Tulad ng naisip ng mga tagadisenyo, ang Sea Dragon rocket ay dapat gawin ng isang shipyard mula sa karaniwang mga materyales na "ship". Pagkatapos, sa tulong ng isang paghila, ang produkto sa isang pahalang na posisyon ay dapat na hinila sa site ng paglulunsad. Ang paglunsad ng system ay nagbigay ng paglipat ng rocket mula sa isang pahalang sa isang patayong posisyon na may isang draft na halos kalahati ng katawan ng barko. Pagkatapos ay maaaring simulan ng Dragon ang mga makina at mag-alis. Ang pagbabalik ng mga hakbang ay natupad sa tulong ng mga parachute na may landing sa tubig.
Mura ngunit mahal
Ang mga proyekto ng sobrang mabibigat na paglunsad ng mga sasakyan na Big Dumb Booster ay may malaking interes sa konteksto ng karagdagang pag-unlad ng mga astronautika. Gayunpaman, ang kanilang pagpapatupad ay naiugnay sa isang bilang ng mga paghihirap na katangian, nang hindi nalalampasan kung saan imposibleng makuha ang nais na mga resulta. Ang isang matino na pagtatasa ng mga panukalang teknikal at proyekto ay humantong sa pagsara ng buong direksyon.
Ang karagdagang pag-unlad ng mga iminungkahing proyekto mula sa Aeroget, General Dynamics at iba pang mga kumpanya ay isang napakahirap na gawain. Upang lumikha ng isang "murang" rocket, ang mga malalaking gastos ay kinakailangan sa pagbuo ng proyekto at pagbagay ng mga umiiral na teknolohiya para sa mga aplikasyon sa kalawakan. Sa parehong oras, ang mga nagresultang missile sa inaasahang hinaharap ay walang interes: ang anumang kargamento ng daan-daang tonelada ay simpleng wala at hindi inaasahan sa mga susunod na taon.
Itinuring ng NASA na hindi nararapat na sayangin ang oras, pera at pagsisikap sa mga proyekto nang walang tunay na pakinabang. Sa kalagitnaan ng mga animnapung taon, ang lahat ng gawain sa paksa ng BDB ay tumigil na. Ang ilan sa mga kalahok sa mga gawaing ito ay sinubukang muling gawin ang mga proyekto para sa iba pang mga gawain, ngunit sa kasong ito hindi sila nakatanggap ng pagpapatuloy. Sa kasiyahan ng mga nagbabayad ng buwis, ang pagtatrabaho sa BDB ay tumigil nang maaga, at maliit na pera ang ginugol sa kahina-hinalang programa.
Tulad ng ipinakita sa karagdagang pag-unlad ng mga Amerikanong astronautika, ang mabigat at napakahirap na paglunsad ng mga sasakyan ay nakakita ng paggamit, ngunit ang mga system na may kapasidad na pagdadala ng daan-daang tonelada ay kalabisan, pati na rin ang sobrang kumplikado at mahal - sa kabila ng mga orihinal na plano. Ang pag-unlad ng mga astronautika ay nagpatuloy nang walang "Big Primitive Rocket" - at ipinakita ang nais na mga resulta.
