Sea Dragon (raketa) - Sea Dragon (rocket) - Wikipedia

Mořský drak
SeaDragonRocketv2.gif
Sea Dragon vnitřní a vnější pohledy. Oba ukazují balastní nádrž připojenou k zvonku motoru prvního stupně. An Apollo CSM -jako kosmická loď je namontována nahoře.
NávrhářRobert Truax
Země původuSpojené státy
AplikaceOrbitální super těžký výtah nosná raketa
Specifikace
Typ kosmické lodiOrbitální super těžký výtah nosná raketa
Kapacita užitečného zatížení550 tun
Napájení36 000 000 kgf (350 MN; 79 000 000 lbf) tahový motor
RežimNízká oběžná dráha Země
Rozměry
Délka150 m
Průměr23 m
Kapacita 550 tun
Užitečné zatížení
Výroba
PostaveníPojem
Tah36,000,000
Specifický impulskgf
PalivoRP-1 a LOX
Konfigurace
Saturn v schematic.jpg
Saturn V. Jeho druhý stupeň by se vešel do motoru prvního stupně a trysky Mořského draka.
Tento článek je o raketovém konceptu z roku 1962. Pro další použití viz Sea Dragon (disambiguation).

The Mořský drak byla konceptuální designová studie z roku 1962 pro a dvoustupňový vypuštěno na moře orbitální superlehká nosná raketa. Projekt vedl Robert Truax při práci v Aerojet, jeden z řady návrhů, které vytvořil a které měly být spuštěny plovoucí raketou v oceánu. I když o oba byl nějaký zájem NASA a Todd Shipyards, projekt nebyl realizován.

Při obrovských rozměrech 150 m (490 stop) dlouhých a 23 m (75 stop) v průměru by byl Sea Dragon největší raketou, která byla kdy postavena. Od roku 2018mezi raketami, které byly plně koncipovány, je zdaleka největší vůbec a co se týče užitečného zatížení nízká oběžná dráha Země (LEO), rovná se pouze Meziplanetární dopravní systém (předchůdce Hvězdná loď SpaceX ) v posledně jmenované spotřební konfiguraci, přičemž oba jsou navrženy pro 550 tun.

Design

Základní myšlenkou společnosti Truax bylo vyrobit levný těžký odpalovací zařízení, koncept, který se nyní nazývá „velký hloupý posilovač ". Aby se snížily náklady na provoz, byla samotná raketa vypuštěna z oceánu, což vyžadovalo jen málo způsobů podpory systémů. Velký systém balastní nádrže připevněný ke spodní části prvního stupně zvonek motoru byl použit k „zvednutí“ vertikální rakety pro spuštění. V této orientaci bylo užitečné zatížení v horní části druhého stupně těsně nad vodoryskou, což usnadňovalo přístup. Truax již s tímto základním systémem experimentoval v Sea Bee[1][Poznámka 1] a mořský koník.[2][Pozn. 2] Aby snížil náklady na raketu, zamýšlel ji postavit z levných materiálů, konkrétně 8 mm ocelový plech. Raketa by byla postavena u námořního stavitele lodí a tažena k moři k vypuštění. Využilo by to široké technické rezervy se silnými jednoduchými materiály k dalšímu zvýšení spolehlivosti a snížení nákladů na složitost. Systém by byl alespoň částečně znovu použitelný s pasivním návratem a obnovou raketových sekcí pro rekonstrukci a opětovné spuštění.[3][4]

První stupeň měl být poháněn jediným enormním spalovacím motorem s tlakem 36 000 000 kgf (350 MN; 79 000 000 lbf) RP-1 a LOX (kapalný kyslík ). Paliva byla tlačil do motoru podle tekutý dusík, který poskytoval tlak 32 atm (3200 kPa; 470 psi) pro RP-1 a 17 atm (1700 kPa; 250 psi) pro LOX, což poskytovalo celkový tlak v motoru 20 atm (2000 kPa; 290 psi) ) při vzletu. Jak vozidlo stoupalo, tlaky klesaly a nakonec po 81 sekundách vyhořely. V tomto bodě bylo vozidlo 25 mil (40 km) nahoru a 20 mil (32 km) dolů, cestování rychlostí 4000 mph (6400 km / h; 1,8 km / s). Normální profil mise strávil rychlostní zkoušku ve vysokorychlostním rozstřelu asi 290 mil dolů. Rovněž byly studovány plány na zotavení fáze.

Druhý stupeň byl také vybaven jediným velmi velkým motorem, v tomto případě s motorem s tlakem 6 000 000 kgf (59 MN; 13 000 000 lbf) kapalný vodík a LOX. Bylo také napájeno tlakem při konstantním nižším tlaku 7 atm (710 kPa; 100 psi) po celou dobu 260 sekundového hoření, přičemž v tomto okamžiku to bylo 142 mil (229 km) nahoru a 584 mil (940 km) dolů. Pro zlepšení výkonu měl motor rozšiřující se zvonek motoru, který se při stoupání měnil z 7: 1 na 27: 1. Celková výška rakety byla poněkud zkrácena tím, že se „nos“ prvního stupně ukázal špičatým, ležícím uvnitř zvonku motoru druhého stupně.

Typická startovací sekvence by začala tím, že by byla raketa renovována a spojena s nákladními a balastovými tanky na břehu. RP-1 a dusík by byly také v tomto okamžiku naplněny. Raketa by pak byla odtažena na místo startu, kde by byly LOX a LH2 generovány na místě pomocí elektrolýza; Truax navrhl použít jaderný pohon letadlová loď jako zdroj energie během této fáze. Balastní nádrže, které také sloužily jako uzávěr a ochrana pro zvon motoru prvního stupně, by byly poté naplněny vodou a druhý stupeň nad vodoryskou potopil raketu do svislé polohy. Poté bylo možné provést kontroly na poslední chvíli a raketa vystartovala.

Raketa by byla schopná nést užitečné zatížení až 550 tun (540 tun dlouhé; 610 malých tun) nebo 550 000 kg (1 210 000 lb) do LEO. Náklady na užitečné zatížení v roce 1963 se odhadovaly na 59 až 600 USD za kg (zhruba 500 až 5 060 USD za kg v 2020 dolarech[5]). TRW (Space Technology Laboratories, Inc.) provedla kontrolu programu a ověřila design a jeho očekávané náklady.[6] Tlak na rozpočet však vedl k uzavření pobočky Future Projects a ukončila práce na velmi těžkých odpalovacích zařízeních, která navrhli pro misi na Mars s posádkou.

Princip rakety Sea Dragon
Princip mořského draka
Skládá se ze dvou technických výkresů NASA, rakety Saturn V a navrhované rakety Sea Dragon, ve stejném měřítku

Sea Dragon v beletrii

The Sea Dragon se objeví ve finále sezóny 2019 Apple TV + série Pro celé lidstvo. Seriál se odehrává na alternativní časové ose, ve které „vesmírný závod“ 60. let neskončil. Na scéně po úvěrech, která se odehrává v roce 1983, je zobrazen Mořský drak, vypouštějící z Tichého oceánu, aby doplnil zásobu měsíční kolonie USA. Astronaut v komentáři tvrdí, že vypuštění oceánu je používáno jako bezpečnostní opatření, protože užitečné zatížení zahrnuje plutonium.[7]

Viz také

Poznámky

  1. ^ Sea Bee byla důkazem principu program ověřit koncept vypuštění na moře. Přebytek Aerobee raketa byla upravena tak, aby z ní bylo možné střílet pod vodou. Raketa fungovala poprvé správně v omezeném režimu. Pozdější testy opakovaných výstřelů se ukázaly tak jednoduché, že cena obratu byla asi 7% oproti nové jednotce.
  2. ^ Sea Horse předvedl vypuštění na moře ve větším měřítku a na raketě se složitou sadou naváděcích a řídicích systémů. Používal přebytek 9 000 kgf (20 000 lbf; 88 000 N) tlakově napájený, kyselina / anilin Tělesná raketa na člunu v San Francisco Bay. Ten byl nejprve vystřelen několik metrů nad vodou, poté spuštěn a vystřelen v postupných krocích, dokud nedosáhl značné hloubky. Palba z vody nepředstavovala žádné problémy a došlo k podstatnému útlumu hluku.

Reference

  1. ^ Astronautix.com, Sea Bee
  2. ^ Astronautix.com, Mořský koník
  3. ^ Grossman, David (3. dubna 2017). „Obrovská raketa vypuštěná na moře, která nikdy neletěla“. Populární mechanika.
  4. ^ „The Legend of the Sea Dragon“. Občané ve vesmíru. Leden 2013.
  5. ^ „CPI Inflation Calculator“. Citováno 19. srpna 2020.
  6. ^ „Study of Large Sea-Launch Space Vehicle,“ Contract NAS8-2599, Space Technology Laboratories, Inc./Aerojet General Corporation Report # 8659-6058-RU-000, sv. 1 - Design, leden 1963
  7. ^ „Spuštění mořského draka - pro celé lidstvo“. YouTube.com. Youtube. Citováno 25. února 2020.

externí odkazy