בשנים הראשונות של תוכנית החלל האמריקאית, המשימה העיקרית הייתה לשפר את מאפייני מערכות הרקטות והחלל. מהר מאוד התברר שהעלייה בפרמטרים הטכניים קשורה לקשיים משמעותיים ואמורה להוביל לעליית עלות השיגור. פתרון מעניין לבעיה זו הוצע בצורה של תפיסת ה- Big Dumb Booster.
רקט טיפש גדול
הפרויקטים של מערכות הרקטות והחלל של אותה תקופה נבדלו במורכבות טכנית גבוהה. כדי להשיג מאפיינים גבוהים יותר, פותחו והוצגו חומרים חדשים, נוצרו דוגמאות מבטיחות של ציוד מכל הכיתות, מנוע פותח וכו '. כל זה הוביל לעלייה בעלות הפיתוח והייצור טילים.
חישובים הראו כי תוך שמירה על גישות כאלה, עלות משיכת המטען תישאר לפחות באותה רמה או אפילו תתחיל לצמוח. כדי לשמור או לשפר את הביצועים הכלכליים, נדרשו פתרונות חדשים באופן קיצוני ברמת הרעיון. המחקרים הראשונים בכיוון זה החלו ממש בסוף שנות החמישים ועד מהרה נתנו תוצאות של ממש.
נאס"א, בשיתוף עם מספר חברות תעופה וחלל פרטיות, פיתחה מספר מושגים חדשים למערכות מתקדמות. אחד מהם נקרא Big Dumb Booster - "רכב שיגור גדול (או פרימיטיבי) גדול".
עיקרו של מושג זה היה לפשט ככל האפשר את עיצוב רכב ההשקה ורכיביו האישיים. לשם כך היה צורך להשתמש רק בחומרים וטכנולוגיות המאופיינים היטב, ולנטוש את הפיתוח של חדשים. הוא נדרש גם לפשט את עיצוב הרקטה עצמה ומרכיביה. במקביל, היה צורך להגדיל את המוביל ולהגדיל את המטען שלו.
הערכות ראשונות מצביעות על כך שגישת עיצוב וייצור זו אפשרה ל- BDB לספק הפחתות עלויות דרמטיות בהשקות. בהשוואה לרקטות הנשיאה הקיימות והמבטיחות של המראה ה"מסורתי ", הדגמים החדשים היו חסכוניים פי כמה. צפויה גם גידול בייצור.
לפיכך, מגביר ה- BDB יכול לבנות ולהתכונן במהירות לשיגור ולאחר מכן לשלוח עומס גדול יותר למסלול. ההכנה וההשקה היו בעלות סבירה. כל זה יכול להפוך לתמריץ טוב להמשך פיתוח האסטרונאוטיקה, אך תחילה היה צורך לפתח וליישם פרויקטים חדשים מיסודם.
פתרונות בסיסיים
כמה ארגוני פיתוח של טכנולוגיות רקטות וחלל השתתפו בפיתוח תפיסת ה- BDB. הם הציעו והביאו בדרגות נכונות שונות מספר פרויקטים של שיגור רכב. הדגימות המוצעות היו שונות במידה ניכרת זו מזו במראה שלהן או במאפייניהן, אך יחד עם זאת היו להן מספר מאפיינים משותפים.
כדי לפשט ולהוזיל את עלות הרקטה, הוצע לבנות לא מסגסוגות קלות, אלא מפלדות נגישות ושולטות היטב. קודם כל, נשקלו ציונים בעלי חוזק גבוה ומגמיש מהקטגוריה של פלדות מרתקות. חומרים כאלה אפשרו לבנות טילים גדולים יותר עם פרמטרי הכוח הנדרשים ובעלות סבירה. בנוסף, ניתן להזמין מבני פלדה ממגוון רחב של חברות, כולל. מתעשיות שונות - מתעופה ועד לבניית ספינות.
רקטה גדולה עם עומס כבד דרשה מערכת הנעה חזקה, אך מוצר כזה עצמו היה יקר ומורכב במיוחד. הוצע לפתור בעיה זו באמצעות סוגי הדלק היעילים ביותר, כמו גם על ידי שינוי עיצוב המנוע. אחד הרעיונות המרכזיים בתחום זה היה דחיית יחידות טורבו -משאבות - אחד המרכיבים המורכבים ביותר של מנועי טילים מונעים נוזליים. תוכנן לספק דלק וחמצון בשל הלחץ המוגבר במיכלים. פתרון זה לבדו סיפק חיסכון משמעותי בעלויות.
החומרים והסגסוגות המוצעים הבטיחו בניית מבנים גדולים עם הפוטנציאל המתאים. ניתן להעלות את המטען של רקטת מאיץ Big Dumb ל- 400-500 טון או יותר. עם הגדלת גודל הרקטה, שיעור המסה היבשה במשקל השיגור ירד, מה שהבטיח הצלחות חדשות וחסכון נוסף.
בעתיד, ניתן יהיה לעשות שימוש חוזר ברקטות או באלמנטים שלהן, דבר שהקל על ידי שימוש בפלדות עמידות. בשל כך, תוכנן להשיג הפחתה נוספת בעלות ההשקה.
עם זאת, כדי להשיג תוצאות אמיתיות, נדרש להשלים עבודת מחקר ולאחר מכן להשיק עיצוב ניסיוני. למרות כל הפשטות לכאורה, שלבים אלה יכולים להימשך שנים רבות ולדרוש מימון משמעותי. אף על פי כן, ארגונים בתעשיית החלל לקחו סיכון זה והחלו לתכנן רכבי שיגור "פרימיטיביים" מבטיחים.
פרויקטים נועזים
הפרויקטים הראשונים מסוג חדש הופיעו בשנת 1962 והוערכו על ידי מומחי נאס א. וריאציות אלה של ה- BDB התבססו על רעיונות נפוצים, אך השתמשו בהן בדרכים שונות. בפרט, היו הבדלים אפילו בשיטת ההתחלה.
מחזיק השיא האמיתי יכול להיות הרקטה NEXUS שפותחה על ידי ג'נרל דינמיקס. זה היה רכב שיגור חד-שלבי בגובה של 122 מ 'וקוטר מרבי של 45.7 מ' עם מייצבים בטווח של 50 מ '. משקל ההשקה המשוער הגיע ל -21.8 אלף טון, המטען לשיגור למסלול קרקע נמוך עלה עד 900 טון. עבור מסלולים אחרים, כושר הנשיאה היה חצי מהגודל.
הרקטה NEXUS הייתה אמורה לשגר את העומס למסלולו, ואז לנחות באוקיינוסים באמצעות מצנחים ומנועי נחיתה מוצקים. לאחר השירות, BDB כזה יכול לבצע טיסה חדשה.
באותה שנה הופיע פרויקט Sea Dragon של חברת Aerojet. הוא הציע רקטה נושאת שיגור ים כבדה במיוחד, והיא לא דרשה מתקני שיגור נפרדים. בנוסף, תוכנן לערב מפעלים לבניית ספינות בייצור טילים כאלה, שיש להם את הטכנולוגיות הדרושות - לא המסובכות ביותר - להרכבת מבני מתכת.
"דרקון ים" נבנה על פי תוכנית דו-שלבית עם מנועי רקטות פשוטים על שניהם. אורך הרקטה הגיע ל -150 מ ', קוטר - 23 מ'. משקל - כ. 10 אלף טון, מטען - 550 טון ל- LEO. בשלב הראשון, סופק מנוע נפט-חמצן עם דחף של 36 מיליון קג"ש. במקום מתחם שיגור קרקעי, הוצעה מערכת קומפקטית יותר. הוא יוצר בצורה של מיכל נטל גדול עם המכשירים הדרושים המחוברים לתחתית השלב הראשון.
כפי שהגה המעצבים, רקטת דרקון הים הייתה אמורה להיעשות על ידי מספנה מחומרי ה"ספינה "הרגילים. לאחר מכן, בעזרת משיכה, יש לגרור את המוצר במצב אופקי לאתר השיגור. מערכת השיגור סיפקה את העברת הרקטה ממיקום אופקי למיקום אנכי עם טיוטה של כמחצית מהגוף. ואז הדרקון יכול להניע את המנועים ולהמריא. החזרת המדרגות בוצעה בעזרת מצנחים עם נחיתה על המים.
זול אבל יקר
הפרויקטים של רכבי שיגור סופר כבדים Big Dumb Booster היו בעלי עניין רב בהקשר של פיתוח נוסף של האסטרונאוטיקה. אולם יישומם היה קשור למספר קשיים אופייניים, מבלי להתגבר עליהם לא ניתן היה להשיג את התוצאות הרצויות.הערכה מפוכחת של הצעות ופרויקטים טכניים הובילה לסגירת הכיוון כולו.
פיתוח נוסף של הפרויקטים המוצעים מאת Aeroget, General Dynamics וחברות אחרות היה משימה קשה מאוד. כדי ליצור רקטה "זולה", נדרשו הוצאות גדולות על פיתוח פרויקטים והתאמת טכנולוגיות קיימות ליישומי חלל. יחד עם זאת, הטילים שהתקבלו בעתיד הנראה לעין לא היו בעלי עניין: כל מטען של מאות טונות פשוט נעדר ולא היה צפוי בשנים הקרובות.
נאס א ראתה שלא ראוי לבזבז זמן, כסף ומאמץ על פרויקטים ללא תועלת ממשית. באמצע שנות השישים הופסקה כל העבודה בנושא BDB. חלק מהמשתתפים בעבודות אלה ניסו ליצור מחדש פרויקטים למשימות אחרות, אך במקרה זה הם לא קיבלו המשך. לשמחתם של משלמי המסים, העבודה על ה- BDB הופסקה בשלב מוקדם, ומעט כסף הושקע על התוכנית המפוקפקת.
כפי שהראה התפתחות נוספת של האסטרונאוטיקה האמריקאית, רכבי שיגור כבדים וסופר כבדים אכן מצאו שימוש, אך מערכות עם כושר נשיאה של מאות טונות היו מיותרות, כמו גם מורכבות ויקרות מדי - למרות התוכניות המקוריות. התפתחות האסטרונאוטיקה נמשכה ללא "הרקטה הפרימיטיבית הגדולה" - והראתה את התוצאות הרצויות.
