Böyük lal gücləndirici: NASA üçün sadə, lakin kompleks bir raket

Mündəricat:

Böyük lal gücləndirici: NASA üçün sadə, lakin kompleks bir raket
Böyük lal gücləndirici: NASA üçün sadə, lakin kompleks bir raket

Video: Böyük lal gücləndirici: NASA üçün sadə, lakin kompleks bir raket

Video: Böyük lal gücləndirici: NASA üçün sadə, lakin kompleks bir raket
Video: Helirussia 2016 - H135 2024, Aprel
Anonim
Şəkil
Şəkil

Amerika kosmik proqramının ilk illərində əsas vəzifə raket və kosmik sistemlərin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq idi. Texniki parametrlərin artmasının əhəmiyyətli çətinliklər ilə əlaqəli olduğu və buraxılışların qiymətinin artmasına səbəb olması lazım olduğu dərhal aydın oldu. Bu problemin maraqlı bir həlli Big Dumb Booster konsepsiyası şəklində təklif edildi.

Böyük axmaq raket

O dövrün raket və kosmik sistemlərinin layihələri yüksək texniki mürəkkəbliyi ilə seçilirdi. Daha yüksək xüsusiyyətlər əldə etmək üçün yeni materiallar hazırlandı və təqdim edildi, bütün sinif avadanlıqlarının perspektivli nümunələri yaradıldı, mühərriklər hazırlandı və s. Bütün bunlar raketlərin hazırlanması və istehsalı xərclərinin artmasına səbəb oldu.

Hesablamalar göstərdi ki, bu cür yanaşmaları qoruyarkən, yüklərin geri çəkilmə dəyəri heç olmasa eyni səviyyədə qalacaq və ya hətta artmağa başlayacaq. İqtisadi göstəriciləri qorumaq və ya yaxşılaşdırmaq üçün konsepsiya səviyyəsində kökündən yeni həllər tələb olunurdu. Bu istiqamətdə ilk işlər əllinci illərin sonlarında başladı və qısa müddətdə real nəticələr verdi.

NASA, bir sıra özəl aerokosmik şirkətləri ilə birlikdə inkişaf etmiş sistemlər üçün bir neçə yeni konsepsiya hazırladı. Onlardan biri Big Dumb Booster adlanırdı - "Böyük axmaq (və ya primitiv) buraxılış maşını."

Şəkil
Şəkil

Bu konsepsiyanın mahiyyəti, raketin və onun ayrı -ayrı komponentlərinin dizaynını mümkün qədər sadələşdirmək idi. Bunun üçün yenilərinin hazırlanmasından imtina edərək yalnız yaxşı mənimsənilmiş material və texnologiyalardan istifadə etmək lazım idi. Raketin özünün və komponentlərinin dizaynını sadələşdirmək də tələb olunurdu. Eyni zamanda, yükünü artıraraq daşıyıcını artırmaq lazım idi.

İlkin hesablamalar göstərir ki, bu dizayn və istehsal yanaşması BDB -nin satışa çıxarılarkən xərclərin kəskin azalmasına imkan vermişdir. "Ənənəvi" görünüşün mövcud və perspektivli daşıyıcı raketləri ilə müqayisədə yeni modellər dəfələrlə daha qənaətcil idi. İstehsal artımı da gözlənilirdi.

Beləliklə, BDB gücləndiricisi tez bir zamanda qurula və işə hazırlaşa bilər və sonra orbitə daha böyük bir yük göndərə bilər. Hazırlanması və işə salınması məqbul bir xərcə düşərdi. Bütün bunlar astronavtikanın daha da inkişafı üçün yaxşı bir stimul ola bilərdi, amma əvvəlcə prinsipcə yeni layihələr hazırlamaq və həyata keçirmək lazım idi.

Fundamental həllər

BDB konsepsiyasının hazırlanmasında bir neçə raket və kosmik texnologiya inkişaf təşkilatı iştirak etdi. Bir sıra raket qurğusu layihələri təklif etdilər və müxtəlif dərəcədə hazır vəziyyətə gətirdilər. Təklif olunan nümunələr görünüşünə və xüsusiyyətlərinə görə bir -birindən nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənirdi, eyni zamanda bir sıra ümumi xüsusiyyətlərə malik idi.

Raketin qiymətini sadələşdirmək və azaltmaq üçün yüngül ərintilərdən deyil, əlçatan və yaxşı işlənmiş çeliklərdən tikilməsi təklif edildi. Hər şeydən əvvəl, aşındırıcı çeliklər kateqoriyasından olan yüksək dayanıqlılıq və süneklik dərəcələri nəzərə alındı. Bu cür materiallar lazımi güc parametrlərinə və münasib qiymətə malik daha böyük raketlər qurmağa imkan verdi. Bundan əlavə, polad konstruksiyalar daxil olmaqla geniş bir şirkətdən sifariş verilə bilər. müxtəlif sahələrdən - aviasiyadan gəmiqayırmaya qədər.

Şəkil
Şəkil

Ağır yüklü böyük bir raket güclü bir itələmə sisteminə ehtiyac duyurdu, amma belə bir məhsulun özü son dərəcə bahalı və mürəkkəb idi. Bu problemi ən səmərəli yanacaq növlərindən istifadə etməklə, həm də mühərrikin dizaynını dəyişdirərək həll etmək təklif edildi. Bu sahədəki əsas fikirlərdən biri, maye yanacaqlı raket mühərriklərinin ən mürəkkəb komponentlərindən biri olan turbo nasos qurğularının rədd edilməsi idi. Tanklardakı təzyiqin artması səbəbindən yanacaq və oksidləşdiricinin tədarükü planlaşdırılırdı. Yalnız bu həll əhəmiyyətli xərc qənaətini təmin etdi.

Təklif olunan materiallar və ərintilər müvafiq potensiala malik böyük strukturların inşasını təmin etdi. Big Dumb Booster raketinin yükü 400-500 tona və ya daha çox artırıla bilər. Raketin ölçüsünün artması ilə, atış ağırlığında quru kütlənin payı azaldı ki, bu da yeni uğurlar və əlavə qənaətlər vəd etdi.

Gələcəkdə raketlər və ya onların elementləri təkrar istifadə edilə bilər ki, bu da davamlı çeliklərin istifadəsi ilə asanlaşdırılmışdır. Bu səbəbdən, satış qiymətində əlavə bir azalma əldə etmək planlaşdırılırdı.

Ancaq real nəticələr əldə etmək üçün tədqiqat işlərini başa çatdırmaq və sonra eksperimental dizaynı işə salmaq lazım idi. Görünən sadəlik üçün bu mərhələlər uzun illər çəkə bilər və böyük maliyyə tələb edir. Buna baxmayaraq, kosmos sənayesindəki müəssisələr bu riski öz üzərinə götürdü və perspektivli "primitiv" buraxılış vasitələrinin dizaynına başladı.

Cəsarətli layihələr

Yeni bir növ ilk layihələr 1962 -ci ildə ortaya çıxdı və NASA mütəxəssisləri tərəfindən qiymətləndirildi. BDB -nin bu varyasyonları ümumi fikirlərə söykəndi, lakin onlardan fərqli şəkildə istifadə edildi. Xüsusilə, başlanğıc metodunda belə fərqlər var idi.

Şəkil
Şəkil

Əsl rekordçu General Dynamics tərəfindən hazırlanmış NEXUS raketi ola bilər. Hündürlüyü 122 m və maksimum diametri 45.7 m olan 50 m aralığında stabilizatorları olan tək mərhələli bir buraxılış maşını idi. Təxmini buraxılış çəkisi 21.8 min tona çatdı, aşağı yer orbitinə buraxma yükü artdı. 900 tona qədər. Digər orbitlər üçün daşıma qabiliyyəti ölçüsünün yarısı idi.

NEXUS raketi yükü orbitə buraxmalı, sonra isə paraşütlər və bərk yanacaqlı mühərriklərdən istifadə edərək okeanlara enməli idi. Xidmətdən sonra belə bir BDB yeni bir uçuş həyata keçirə bilər.

Elə həmin il Aerojet şirkətinin Sea Dragon layihəsi ortaya çıxdı. O, super ağır dəniz fırlatma gəmisi raketini təklif etdi və bunun üçün ayrı bir buraxılış qurğusu tələb olunmadı. Bundan əlavə, gəmiqayırma müəssisələrinin metal konstruksiyaların yığılması üçün zəruri - ən mürəkkəb olmayan texnologiyalara malik olan belə raketlərin istehsalına cəlb edilməsi planlaşdırılırdı.

"Dəniz Əjdahası", hər ikisində sadələşdirilmiş raket mühərrikləri olan iki mərhələli bir sxemə görə qurulmuşdur. Raketin uzunluğu 150 m, diametri - 23 m. Çəkisi - təqribən. 10 min ton, faydalı yük - LEO üçün 550 ton. Birinci mərhələdə 36 milyon kqf gücündə bir kerosin-oksigen mühərriki təmin edildi. Yerdən buraxma kompleksi yerinə daha kompakt bir sistem təklif edildi. Birinci mərhələnin altına bərkidilmiş zəruri cihazları olan böyük bir balast tankı şəklində hazırlanmışdır.

Şəkil
Şəkil

Dizaynerlərin düşündüyü kimi, Sea Dragon raketi adi "gəmi" materiallarından bir gəmiqayırma zavodu tərəfindən hazırlanmalı idi. Daha sonra, bir yedəyin köməyi ilə, üfüqi vəziyyətdə olan məhsul çəkmə sahəsinə çəkilməlidir. Başlatma sistemi, raketin gövdənin təxminən yarısının çəkilməsi ilə üfüqi bir mövqedən şaquli vəziyyətə keçirilməsini təmin etdi. Sonra Əjdaha mühərrikləri işə salıb havaya qalxa bilər. Addımların geri qaytarılması suya enən paraşütlərin köməyi ilə həyata keçirildi.

Ucuz amma bahali

Astronavtikanın daha da inkişafı kontekstində super ağır raketlərin Big Dumb Booster layihələri böyük maraq doğurdu. Bununla birlikdə, onların həyata keçirilməsi bir sıra xarakterik çətinliklər ilə əlaqələndirilirdi ki, aradan qaldırılmadan istənilən nəticəni əldə etmək mümkün deyildi. Texniki təkliflərin və layihələrin ayıq bir şəkildə qiymətləndirilməsi bütün istiqamətin bağlanmasına səbəb oldu.

Aeroget, General Dynamics və digər şirkətlərdən təklif olunan layihələrin daha da inkişafı çox çətin bir iş idi. "Ucuz" bir raket yaratmaq üçün layihənin hazırlanması və kosmik tətbiqlər üçün mövcud texnologiyaların uyğunlaşdırılması üçün böyük xərclər tələb olunurdu. Eyni zamanda, yaxın gələcəkdə ortaya çıxan raketlər heç bir maraq doğurmadı: yüzlərlə tonluq heç bir yük yükü sadəcə yox idi və qarşıdakı illərdə gözlənilmirdi.

NASA, real faydası olmayan layihələrə vaxt, pul və səy sərf etməyi yersiz hesab etdi. Altmışıncı illərin ortalarında BDB mövzusunda bütün işlər dayandırılmışdı. Bu işlərin iştirakçılarından bəziləri digər vəzifələr üçün layihələri yenidən düzəltməyə çalışdılar, amma bu halda davamı almadılar. Vergi ödəyicilərinin sevincinə görə, BDB üzərində iş erkən dayandırıldı və şübhəli proqrama az pul xərcləndi.

Amerika astronavtika sahəsinin daha da inkişaf etdirildiyi kimi, ağır və çox ağır buraxılış vasitələri istifadəyə verildi, lakin yüzlərlə tonluq daşıma qabiliyyətinə malik sistemlər lazımsız idi, həm də çox mürəkkəb və bahalı idi - orijinal planlara baxmayaraq. Astronavtika inkişafı "Böyük İbtidai Roket" olmadan davam etdi və istənilən nəticəni göstərdi.

Tövsiyə: