Smok Morski (rakieta)

Morski Smok
SeaDragonRocketv2.gif
Widoki wewnętrzne i zewnętrzne Sea Dragon. Oba przedstawiają zbiornik balastowy przymocowany do dzwonu silnika pierwszego stopnia. Na górze zamontowany jest statek kosmiczny podobny do Apollo CSM .
Funkcjonować Orbitalny pojazd nośny o bardzo dużej ładowności
Kraj pochodzenia Stany Zjednoczone
Rozmiar
Wysokość 150 m (490 stóp)
Średnica 23 m (75 stóp)
Masa 18143 ton (39998000 funtów)
Gradacja 2
Pojemność
Ładunek do LEO
Wysokość 229 km (124 mil morskich)
Masa 550 ton (1210000 funtów)
Pierwszy etap
Zasilany przez 1
Maksymalny ciąg 350 MN (79 000 000 funtów siły) poziom morza
Czas palenia 81 sekund
Gaz pędny RP-1 / LOX
Drugi etap
Zasilany przez 1
Maksymalny ciąg 59 MN (13 000 000 funtów siły) próżni
Czas palenia 260 sekund
Gaz pędny LH 2 / LOX
[ edytuj na Wikidanych ]

Sea Dragon był konceptualizowanym studium projektowym z 1962 roku dla dwustopniowego orbitalnego pojazdu nośnego o bardzo dużej ładowności wystrzeliwanego z morza . Projekt był prowadzony przez Roberta Truaxa podczas pracy w Aerojet , jednym z wielu projektów, które stworzył, które miały zostać wystrzelone przez unoszenie rakiety w oceanie. Chociaż było pewne zainteresowanie zarówno ze strony NASA , jak i Todd Shipyards , projekt nie został zrealizowany.

Przy wymiarach 150 m (490 stóp) długości i 23 m (75 stóp) średnicy Sea Dragon byłby największą rakietą, jaką kiedykolwiek zbudowano. Od 2018 roku wśród rakiet, które zostały w pełni opracowane, ale nie zostały zbudowane, jest zdecydowanie największą w historii, a pod względem ładunku na niską orbitę okołoziemską (LEO) dorównuje jedynie koncepcji międzyplanetarnego systemu transportowego (poprzednik SpaceX Starship ) w konfiguracji jednorazowej tego ostatniego, przy czym oba są zaprojektowane na 550 ton.

Projekt

Podstawowym pomysłem firmy Truax było wyprodukowanie taniej, ciężkiej wyrzutni, koncepcji zwanej obecnie „ wielkim, głupim wzmacniaczem ”. Aby obniżyć koszty eksploatacji, sama rakieta została wystrzelona z oceanu, co wymagało niewiele systemów wsparcia. dzwonu silnika pierwszego stopnia został użyty do „podniesienia” rakiety do pionu w celu wystrzelenia. W tej orientacji ładunek na szczycie drugiego stopnia znajdował się tuż nad linią wody, co ułatwiało dostęp. Truax eksperymentował już z tym podstawowym systemem w Sea Bee i Sea Horse. Aby obniżyć koszt rakiety, zamierzał ją zbudować z niedrogich materiałów, a konkretnie 8 mm blacha stalowa . Rakieta zostałaby zbudowana w stoczni nadmorskiej i odholowana na morze w celu wystrzelenia. Wykorzystałby szerokie marginesy inżynieryjne z mocnymi prostymi materiałami w celu dalszego zwiększenia niezawodności oraz zmniejszenia kosztów i złożoności. System nadawałby się przynajmniej częściowo do ponownego użycia z pasywnym ponownym wejściem i odzyskiwaniem sekcji rakietowych w celu remontu i ponownego wystrzelenia.

Pierwszy stopień miał być napędzany pojedynczym silnikiem ciągu 36 000 000 kgf (350 MN; 79 000 000 funtów siły), spalającym RP-1 i LOX ( ciekły tlen ). Ciśnienie w zbiorniku wynosiło 32 atm (3200 kPa; 470 psi) dla RP-1 i 17 atm (1700 kPa; 250 psi) dla LOX, zapewniając ciśnienie w komorze 20 atm (2000 kPa; 290 psi) podczas startu. Gdy pojazd wznosił się, ciśnienie spadało, ostatecznie wypalając się po 81 sekundach. W tym momencie pojazd znajdował się 25 mil (40 km) w górę i 20 mil (32 km) w dół, jadąc z prędkością 4000 mil na godzinę (6400 km / h; 1,8 km / s). Normalny profil misji wydłużył etap w wodowaniu z dużą prędkością około 180 mil (290 km) w dół. Zbadano również plany odbudowy po etapie.

Drugi stopień był również wyposażony w pojedynczy bardzo duży silnik, w tym przypadku silnik ciągu 6 000 000 kgf (59 MN; 13 000 000 funtów siły), spalający ciekły wodór i LOX. Był również zasilany ciśnieniem, przy stałym niższym ciśnieniu 7 atm (710 kPa; 100 psi) przez całe 260 sekund spalania, w którym to momencie znajdował się 142 mil (229 km) w górę i 584 mil (940 km) w dół. Aby poprawić osiągi, silnik posiadał rozszerzający się dzwon silnika, zmieniający się z rozszerzania 7: 1 na 27: 1 w miarę wznoszenia. Całkowita wysokość rakiety została nieco skrócona poprzez skierowanie „nosa” pierwszego stopnia, leżącego wewnątrz dzwonu silnika drugiego stopnia.

Typowa sekwencja startu rozpoczynałaby się od odnowienia rakiety i dopasowania jej do zbiorników ładunkowych i balastowych na lądzie. W tym momencie ładowano również RP-1. Rakieta byłaby następnie holowana na miejsce startu, gdzie LOX i LH2 byłyby generowane na miejscu za pomocą elektrolizy ; Truax zasugerował użycie lotniskowca o napędzie atomowym jako źródło zasilania w tej fazie. Zbiorniki balastowe, które służyły również jako korek i ochrona dzwonu silnika pierwszego stopnia, byłyby następnie napełniane wodą, zatapiając rakietę do pionu, a drugi stopień znajdował się nad linią wody. Można by wtedy przeprowadzić kontrole w ostatniej chwili i wystrzelić rakietę.

Rakieta byłaby w stanie przenieść ładunek do 550 ton (540 długich ton; 610 ton amerykańskich) lub 550 000 kg (1 210 000 funtów) na LEO. Koszty ładunku w 1963 r. Oszacowano na od 59 do 600 USD za kg (około 500 do 5060 USD za kg w dolarach z 2020 r.). Firma TRW (Space Technology Laboratories, Inc.) przeprowadziła przegląd programu i zatwierdziła projekt oraz przewidywane koszty. Jednak presja budżetowa doprowadziła do zamknięcia Oddziału Projektów Przyszłości, kończąc prace nad superciężkimi wyrzutniami, które zaproponowali do załogowej misji na Marsa.

Principle of the Sea Dragon rocket
Zasada Morskiego Smoka
Złożony z dwóch rysunków technicznych NASA, przedstawiający rakietę Saturn V i proponowaną rakietę Sea Dragon, w tej samej skali. Drugi stopień Saturna V zmieściłby się w silniku pierwszego stopnia i dyszy Sea Dragon.
Złożona wizualizacja smoka morskiego stojącego przed budynkiem NASA Vehicle Assembly Building dla uzyskania większej skali.

Smok morski w fikcji

Smok morski pojawia się w finale pierwszego sezonu serialu Apple TV+ For All Mankind z 2019 roku . Akcja serialu osadzona jest w alternatywnej historii, w której wyścig kosmiczny z lat 60. XX wieku nie skończyło się. W scenie po napisach, która ma miejsce w 1983 roku, przedstawiono morskiego smoka wystrzeliwującego z Oceanu Spokojnego, aby uzupełnić zapasy dla amerykańskiej kolonii księżycowej. Astronauta mówi w lektorze, że start oceaniczny jest używany jako środek bezpieczeństwa, ponieważ ładunek zawiera pluton. Smok morski nadal odgrywa rolę w sezonie 2; jego duża ładowność jest wykorzystywana do zaopatrywania rozległej bazy księżycowej i jest przedmiotem blokady księżycowej przez Związek Radziecki.

Zobacz też

Notatki

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sea_Dragon_(rocket)&oldid=1109776079 ”