Černý princ (raketa) - Black Prince (rocket)

Černý princ byl navrhovaný Britem satelit postradatelný odpalovací systém. Bylo by těžké využít předchozí Modrý pruh raketa a Černý rytíř testovací programy pro vývoj raket, stejně jako některé nové prvky, k výrobě britského odpalovacího zařízení schopného nasadit středně velké užitečné zatížení do obíhat. Populárně známý jako Černý princ kvůli svému přidělení duhový kód, v oficiální dokumentaci byla platforma označována jako Blue Streak Satellite Launch Vehicle (BSSLV).

Černý princ vznikl z různých balistická střela programy, které byly prováděny Spojené království během padesátých let. Jak se předpokládalo, mělo to být vícestupňová raketa, přičemž první etapa je Blue Streak a druhá fáze je Black Knight. To by bylo spojeno s řadou různých zaměnitelných třetích fází, které by se lišily na základě konkrétního zamýšleného profilu mise. Podle projekcí výkonu by byl Černý princ schopen dopravit užitečné zatížení 960 kg (2117 lb) na oběžnou dráhu 740 km (400 NMI).

Černý princ získal několik příznivců, včetně oficiální vládní podpory po ukončení vojenské angažovanosti v programu Blue Stream na začátku roku 1960. Bylo to považováno za životaschopný způsob opětovného použití stávajících vývojových prací, ale za takový, který by si stále vyžadoval značné náklady. Britská vláda povýšila tento koncept na další potenciální partnery napříč Evropa a Společenství národů, nicméně bylo jasné, že nezbytná podpora nebude k dispozici. Práce na odpalovacím zařízení Black Prince se účinně zastavily krátce po vzniku Evropská organizace pro vývoj raketometů (ELDO) pracovní skupina a rozhodnutí vlády pokračovat v britské účasti v nadnárodní společnosti Evropa místo toho spouštěcí program. Během pozdních šedesátých let bylo navrženo, že prvky Černého rytíře lze kombinovat s pozdějšími Černá šipka spouštěč.

Rozvoj

Pozadí

Raketa Black Knight - zamýšlený druhý stupeň pro odpalovač Black Prince
Zachovaná raketa Blue Streak - zamýšlená první etapa pro odpalovač Black Prince

Na počátku 50. let zjistila britská vláda potřebu vyvinout vlastní sérii balistické střely z důvodu pokroku v této oblasti, zejména ze strany Sovětský svaz a Spojené státy.[1] Britský program na vývoj takové rakety, pojmenovaný Modrý pruh, byl okamžitě zahájen; však byly klíčové otázky ohledně tehdy relativně neznámého scénáře, s čím by se takové vozidlo při pokusu setkalo opětovný vstup do atmosféry panovaly obavy, že takové vozidlo může jednoduše shořet jako meteor, a proto je nedosažitelné.[1][2]

Současně také Británie nikdy předtím nevyvinula balistickou raketu, přičemž toto pole bylo relativně nové a s malým počtem účastníků, takže při vývoji a konstrukci výzkumné balistické střely za účelem získání zkušeností a údajů o tom, jak navrhovat, byla významná hodnota a stavět taková vozidla, vyvíjet techniky odpalování a obecnou manipulaci.[3] Proto byla v průběhu roku 1955 Černý rytíř byl za tímto účelem zahájen výzkumný raketový program.[4][5] Po několika startech byl Black Knight považován za úspěšný program, který vyprodukoval relativně nízkou cenu a spolehlivou raketu, a proto byl přítomen impuls k dalšímu vývoji platformy.[6]

Samotný Černý princ má svůj původ v navrhovaném designu, který navrhl Desmond King-Hele a Doreen Gilmour z Royal Aircraft Establishment (RAE) v průběhu roku 1957.[7] Jak předpokládá tento návrh, postradatelný odpalovací systém by mohly být vyvinuty pomocí kombinace již existujících a vyvíjených aktiv; vícestupňový odpalovač měl být vytvořen z prvního stupně Blue Streak, a Černý rytíř (nebo Černá šipka ) druhý stupeň a jako třetí stupeň vojenská pevná raketa.[8] Návrh, který se později stal obecně známým jako Černý princ, rychle upoutal pozornost klíčového podporovatele v Dr. Geoffrey Pardoe, projektový manažer raketového programu Blue Streak.

Kosmický launcher

Dne 13. Dubna 1960 Ministr obrany Harold Watkinson oznámil zrušení programu Blue Streak jako vojenského programu a dále uvedl, že: „Vláda nyní s příslušnými firmami a dalšími dotčenými zájmy bezodkladně zváží, zda by program Blue Streak mohl být přizpůsoben pro rozvoj odpalovač vesmírných satelitů. “[9][10] Zatímco vývoj rakety Blue Streak pokračoval s ohledem na jeho použití jako schopného satelitního odpalovače, rychlost práce byla podstatně zpomalena. Autor pro letectví a kosmonautiku C.N Hill napsal, že toto prohlášení bylo učiněno: „Předpokládám, že hlavně, aby se minimalizovaly politické škody, které vyplynuly z rozhodnutí [Blue Streak]“.[10]

Koncept koncepce kombinovaného odpalovacího zařízení Blue Streak-Black Knight z roku 1957 byl znovu předložen a tentokrát byl oceněn příznivě; projektu byl přidělen duhový kód z Černý princ. V oficiální dokumentaci byla platforma označována jako Blue Streak Satellite Launch Vehicle (BSSLV).[11] Vývoj Black Prince byl poháněn spojením RAE a dvou soukromých firem, výrobce letectví Saunders Roe a motorová firma Bristol Siddeley.[12]

Bylo rychle uznáno, že náklady na program budou velkým problémem, jeden odhad celkových nákladů na vývoj by se rovnal polovině britských nákladů univerzita rozpočet.[13] Zároveň se ukázalo, že vzhledem k tomu, že britské vojenské satelity již dodávají americké nosné rakety a domácí vědecká komunita je vnímána jako nedostatek finančních prostředků na provádění několika hlavních výzkumných satelitních programů najednou, byla domácí poptávka po takovém nosném raketu nebylo zaručeno. V souladu s tím bylo rozhodnuto, že by bylo vhodnější, aby se do programu zapojily i jiné národy, aby sdílely břemeno nákladů a byly náchylné k používání odpalovacího zařízení.[14]

Program Black Prince prošel během vývoje několika zásadními změnami.[15] V březnu 1961 RAE informovala Saunders Roe, že se rozhodla přijmout druhou etapu francouzského odpalovacího zařízení namísto Černého rytíře. V polovině 60. let došlo k nasazení nějaké formy kombinace Černého rytíře s pozdějším Černá šipka spouštěč byl také v úvahu.[16]

Zrušení

Do konce roku 1960 bylo jasné, že žádné britské vládní oddělení není připraveno poskytnout financování celého programu a že ani jeden z britských spojenců v celé Společenství národů být připraveni významně přispět, aby se vyrovnal nedostatek.[17] Většina členů Commonwealthu buď postrádala prostředky, které by mohla ušetřit, aby se mohla zúčastnit, nebo o to neměl zájem. Kanada již byla nadměrně zavázána ke svým stávajícím vědeckým závazkům týkajícím se vesmíru, zatímco Austrálii údajně chyběl zájem o program nad rámec podpory operací ve Woomere; podle toho byly vyhlídky na společný program rozvoje a provozu Černého rytíře velmi slabé.[17]

Británie rovněž zaujala diplomatické přístupy k různým evropským národům, z nichž nejvýznamnější je Francie.[14] Předehra k Francouzská vláda podle Ministr letectví Peter Thorneycroft vedlo k vytvoření evropského Evropská organizace pro vývoj raketometů (ELDO) skupina. V reakci na tuto iniciativu se práce na odpalovacím zařízení Černého prince RAE a Saunders Roe brzy zastavily, jak upadala pozornost britské vlády a pokračovala evropská jednání.[15] Místo toho britská účast v nadnárodní společnosti Evropa spouštěcí program měl postupně přednost.[18]

V několika ohledech byl spouštěč Europy relativně podobný Černému princi; pozoruhodně, oba odpalovací zařízení používaly Blue Streak jako svou první fázi, i když s některými vylepšeními došlo v době, kdy proběhlo pozdější spuštění Evropy.[19] Europa spojila britskou Blue Streak s úseky postavenými jinými národy, jako je francouzská druhá etapa a italská kapotáž užitečného zatížení. Vzhledem k přibližně stejné velikosti a kapacitě užitečného zatížení jako Černý princ však Evropa utrpěla stejný klíčový problém poptávky zákazníků: pro vědecké mise zůstala příliš nákladná, ale neschopná nést větší užitečné zatížení požadované v komerčním sektoru.[20]

Žádný z členů ELDO nakonec neprojevil zvláštní nadšení pro spouštěč Europa, který byl podle Hilla často považován za zbytečný a byl založen na „staré technologii“, což vedlo k politickému i technickému selhání programu.[14] Zatímco výkonnost Europy se ukázala být zklamáním a pod očekáváním, po další restrukturalizaci byla následována komerčně životaschopným a úspěšným Ariane rodina odpalovacích zařízení.

Design

Černý princ byl postradatelný odpalovací systém který zahrnoval kombinaci již existujících a vyvíjených aktiv; vícestupňový odpalovač měl být vytvořen z prvního stupně Blue Streak, a Černý rytíř (nebo Černá šipka ) druhý stupeň a jako třetí stupeň vojenská pevná raketa.[8] Bylo by k dispozici několik různých třetích stupňů, v závislosti na požadovaném nákladu a oběžné dráze. Příkladem oběžných drah navrhovaných Saundersem Roeem a RAE byla oběžná dráha 556 km (300 nmi) pro „experimenty s hvězdnou UV spektroskopií“, oběžná dráha 556–1 296 km (300-700 nmi (1300 km) i) pro „umožnění vyšetřování radiační pásy Země “a oběžná dráha 556–185 200 km (300–100 000 NMI (190 000 km) i) pro„ vesmírnou sondu “.[21] Podle Hilla byla neschopnost přizpůsobit Černého prince konkrétní misi nebo jasně identifikovat a propagovat odpalovací zařízení jako platformu pro daný typ mise velkým selháním celkového programu.[21]

S designem však byly nějaké problémy. Relativní síla rakety se snižovala s výškou.[22] Vládou požadované řešení poskytnuté společností Saunders Roe bylo použití vysokoenergetického kryogenního horního stupně, které by zvýšilo užitečné zatížení na 408 kg (900 lb) na oběžnou dráhu 9 260 km (5,0 NMI (0 km) i), a 272 kg (600 lb) na oběžnou dráhu 16 670 km (9 km) i). Náklady na vývoj horního stupně byly odhadnuty na £ 5–7 milionů.[15]

Užitečné zatížení se odhadovalo na zhruba 1034 kg (2,280 lb ) na oběžnou dráhu 370 km (200 NMI) a 960 kg (2117 lb) na oběžnou dráhu 740 km (400 NMI). Návrh však byl považován za neefektivní a obtížný kvůli velkým rozdílům v průměrech 3 metru širokého Modrého pruhu a metru širokého černého rytíře. Přizpůsobení satelitů na tři stopy kapotáž užitečného zatížení mohla být také výzvou.[23] S těmito obtížemi se však setkaly také úspěšné americké rakety, včetně Thor a Atlas.[24]

Reference

  1. ^ A b Hill 2001, s. 249.
  2. ^ Laycock a Laycock 2005, s. 51–52.
  3. ^ Hill 2001, s. 251.
  4. ^ Hill 2001, s. 22.
  5. ^ Massie a Robins 1986, str. 226.
  6. ^ Hill 2001, s. 188.
  7. ^ Harvey 2003, s. 38.
  8. ^ A b „Projekt Černého prince“. Británie ve vesmíru. Archivovány od originál dne 18. března 2012. Citováno 27. dubna 2012.
  9. ^ „Balistická raketa dlouhého doletu (modrý pruh)“. Hansard. Duben 1960.
  10. ^ A b Hill 2001, s. 13.
  11. ^ Hill 2001, s. 125–126.
  12. ^ Millard, Douglas. "Černý princ". Black Arrow: British Rocket Science and the Cold War. Sáh. Archivovány od originál dne 10. května 2012. Citováno 27. dubna 2012.
  13. ^ Hill 2001, s. 13–14.
  14. ^ A b C Hill 2001, s. 14.
  15. ^ A b C Hill 2001, s. 130.
  16. ^ Hill 2001, s. 130–131.
  17. ^ A b Hill 2001, str. 126–127.
  18. ^ Hill 2001, s. 140–141.
  19. ^ Hill 2001, s. 141.
  20. ^ Hill 2001, s. 141, 143.
  21. ^ A b Hill 2001, s. 125.
  22. ^ Hill 2001, s. 127.
  23. ^ Hill 2001, s. 118.
  24. ^ Hill 2001, s. 119.

Bibliografie

  • Harvey, Brian (2003). Evropský vesmírný program: Do Ariane a dále. Springer. ISBN  1852337222.
  • Hill, C.N. „Vertical Empire: The History of the UK Rocket and Space Program, 1950–1971.“ World Scientific, 2001. ISBN  1-78326-145-5.
  • Laycock, Stuart a Philip Laycock. „Neočekávaná Británie.“ Amberley Publishing Limited, 2014. ISBN  1-44563-284-5.