Pada tahun-tahun awal program angkasa Amerika, tugas utama adalah memperbaiki ciri sistem roket dan ruang angkasa. Dengan cepat menjadi jelas bahawa kenaikan parameter teknikal dikaitkan dengan kesulitan yang besar dan harus menyebabkan kenaikan biaya pelancaran. Penyelesaian yang menarik untuk masalah ini dicadangkan dalam bentuk konsep Big Dumb Booster.
Roket Bodoh Besar
Projek sistem roket dan angkasa pada masa itu dibezakan oleh kerumitan teknikal yang tinggi. Untuk mendapatkan ciri-ciri yang lebih tinggi, bahan baru dikembangkan dan diperkenalkan, sampel peralatan yang menjanjikan dari semua kelas dibuat, mesin dikembangkan, dll. Semua ini menyebabkan kenaikan kos pengembangan dan penghasilan peluru berpandu.
Pengiraan menunjukkan bahawa sambil mengekalkan pendekatan tersebut, kos pengeluaran kargo akan tetap sekurang-kurangnya pada tahap yang sama atau bahkan mulai meningkat. Untuk mengekalkan atau meningkatkan prestasi ekonomi, diperlukan penyelesaian baru secara radikal pada tingkat konsep. Kajian pertama ke arah ini bermula pada akhir tahun lima puluhan dan tidak lama kemudian memberikan hasil yang nyata.
NASA, bekerjasama dengan sejumlah syarikat aeroangkasa swasta, telah menyusun beberapa konsep baru untuk sistem canggih. Salah satunya disebut Big Dumb Booster - "Kenderaan pelancaran bodoh besar (atau primitif)."
Inti dari konsep ini adalah untuk mempermudah reka bentuk kenderaan pelancaran dan komponennya sebanyak mungkin. Untuk ini, hanya perlu menggunakan bahan dan teknologi yang dikuasai dengan baik, meninggalkan pengembangan yang baru. Ia juga diperlukan untuk mempermudah reka bentuk roket itu sendiri dan komponennya. Pada masa yang sama, perlu untuk meningkatkan pembawa, meningkatkan muatannya.
Anggaran awal menunjukkan bahawa reka bentuk dan pendekatan pembuatan ini telah membolehkan BDB memberikan pengurangan kos dramatik dalam pelancaran. Berbanding dengan roket pembawa yang ada dan menjanjikan dengan penampilan "tradisional", model-model baru itu jauh lebih menjimatkan. Pertumbuhan pengeluaran juga dijangka.
Oleh itu, penggalak BDB dapat dengan cepat membangun dan bersiap untuk dilancarkan, dan kemudian mengirim muatan yang lebih besar ke orbit. Persiapan dan pelancaran akan dilakukan dengan kos yang berpatutan. Semua ini dapat menjadi insentif yang baik untuk pengembangan astronautik lebih lanjut, tetapi pertama sekali diperlukan untuk membangun dan melaksanakan proyek-proyek baru yang mendasar.
Penyelesaian asas
Beberapa organisasi pembangunan teknologi roket dan ruang angkasa mengambil bahagian dalam pengembangan konsep BDB. Mereka telah mencadangkan dan membawa berbagai tahap kesiapan untuk melancarkan beberapa projek kenderaan. Sampel yang dicadangkan kelihatan berbeza antara satu sama lain dalam penampilan atau ciri mereka, tetapi pada masa yang sama mereka mempunyai sejumlah ciri yang sama.
Untuk mempermudah dan mengurangkan kos roket, diusulkan untuk membangun bukan dari aloi ringan, tetapi dari baja yang dapat diakses dan dikuasai dengan baik. Pertama sekali, tahap kekuatan tinggi dan mulur dari kategori baja maraging dipertimbangkan. Bahan seperti itu memungkinkan untuk membangun peluru berpandu yang lebih besar dengan parameter kekuatan yang diperlukan dan kos yang berpatutan. Sebagai tambahan, struktur keluli dapat dipesan dari pelbagai syarikat, termasuk. dari pelbagai industri - dari penerbangan hingga pembinaan kapal.
Roket besar dengan beban berat memerlukan sistem penggerak yang kuat, tetapi produk seperti itu sendiri sangat mahal dan kompleks. Diusulkan untuk menyelesaikan masalah ini dengan menggunakan jenis bahan bakar yang paling efisien, dan juga dengan mengubah desain mesin. Salah satu idea utama dalam bidang ini adalah penolakan unit turbopump - salah satu komponen enjin roket propelan cecair yang paling kompleks. Ia dirancang untuk membekalkan bahan bakar dan pengoksidaan kerana tekanan yang meningkat di tangki. Penyelesaian ini sahaja memberikan penjimatan kos yang besar.
Bahan dan aloi yang dicadangkan memastikan pembinaan struktur besar dengan potensi yang sesuai. Muatan roket Big Dumb Booster dapat ditingkatkan menjadi 400-500 tan atau lebih. Dengan peningkatan ukuran roket, bahagian jisim kering dalam berat pelancaran menurun, yang menjanjikan kejayaan baru dan penjimatan tambahan.
Di masa depan, roket atau elemennya dapat digunakan kembali, yang difasilitasi oleh penggunaan baja tahan lama. Oleh kerana itu, ia dirancang untuk mendapatkan pengurangan tambahan dalam kos pelancaran.
Namun, untuk mendapatkan hasil yang nyata, diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan penelitian, dan kemudian melancarkan rancangan eksperimental. Untuk kesederhanaan yang kelihatan, tahap-tahap ini boleh memakan masa bertahun-tahun dan memerlukan dana yang besar. Walaupun begitu, perusahaan dalam industri angkasa mengambil risiko ini dan mula merancang kenderaan pelancaran "primitif" yang menjanjikan.
Projek berani
Projek pertama jenis baru muncul pada tahun 1962 dan dinilai oleh pakar NASA. Variasi BDB ini didasarkan pada idea umum, tetapi menggunakannya dengan cara yang berbeza. Secara khusus, terdapat perbezaan walaupun dalam kaedah permulaan.
Pemegang rekod sebenar boleh menjadi roket NEXUS yang dikembangkan oleh General Dynamics. Ia adalah kenderaan pelancaran satu tahap dengan ketinggian 122 m dan diameter maksimum 45.7 m dengan penstabil dalam rentang 50 m. Berat anggaran pelancaran mencapai 21.8 ribu tan, muatan untuk melancarkan ke orbit bumi rendah meningkat hingga 900 tan. Untuk orbit lain, daya dukungnya adalah separuh ukuran.
Roket NEXUS seharusnya melancarkan muatan ke orbit, dan kemudian mendarat di lautan menggunakan payung terjun dan mesin pendaratan padat. Selepas perkhidmatan, BDB seperti itu dapat melakukan penerbangan baru.
Pada tahun yang sama, projek Sea Dragon dari syarikat Aerojet muncul. Dia mencadangkan roket kapal terbang pelancongan laut yang sangat berat, dan ia tidak memerlukan kemudahan pelancaran yang berasingan. Sebagai tambahan, ia dirancang untuk melibatkan perusahaan pembuatan kapal dalam pembuatan peluru berpandu seperti itu, yang memiliki teknologi yang diperlukan - bukan yang paling rumit - untuk memasang struktur logam.
"Sea Dragon" dibina mengikut skema dua peringkat dengan enjin roket dipermudahkan pada kedua-duanya. Panjang roket mencapai 150 m, diameter - 23 m Berat - lebih kurang. 10 ribu tan, muatan - 550 tan untuk LEO. Pada peringkat pertama, mesin minyak tanah-oksigen dengan daya tuju 36 juta kgf disediakan. Daripada kompleks pelancaran darat, sistem yang lebih ringkas dicadangkan. Ia dibuat dalam bentuk tangki pemberat besar dengan alat yang diperlukan terpasang di bahagian bawah tahap pertama.
Seperti yang disusun oleh para pereka, roket Sea Dragon seharusnya dibuat oleh galangan kapal dari bahan "kapal" biasa. Kemudian, dengan bantuan penarik, produk dalam kedudukan mendatar harus ditarik ke lokasi pelancaran. Sistem pelancaran menyediakan pemindahan roket dari kedudukan mendatar ke menegak dengan draf kira-kira separuh dari badan kapal. Kemudian Naga dapat menghidupkan mesin dan berlepas. Kembalinya anak tangga dilakukan dengan bantuan payung terjun dengan mendarat di atas air.
Murah tapi mahal
Projek kenderaan pelancaran super berat Big Dumb Booster sangat menarik dalam konteks pengembangan astronautik selanjutnya. Namun, pelaksanaannya dikaitkan dengan sejumlah kesulitan karakteristik, tanpa mengatasi yang mustahil untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Penilaian yang tepat mengenai cadangan dan projek teknikal menyebabkan penutupan keseluruhan arah.
Pembangunan lebih lanjut dari projek yang dicadangkan dari Aeroget, General Dynamics dan syarikat lain adalah tugas yang sangat sukar. Untuk membuat roket "murah", perbelanjaan besar diperlukan untuk pengembangan projek dan penyesuaian teknologi yang ada untuk aplikasi ruang angkasa. Pada masa yang sama, peluru berpandu yang dihasilkan di masa depan tidak menarik: muatan beratus-ratus tan hanya tidak ada dan tidak dijangka pada tahun-tahun mendatang.
NASA menganggap tidak wajar membuang masa, wang dan usaha untuk projek tanpa faedah sebenar. Menjelang pertengahan tahun enam puluhan, semua kerja mengenai topik BDB telah berhenti. Sebilangan peserta dalam karya ini berusaha membuat semula projek untuk tugas lain, tetapi dalam kes ini mereka tidak menerima kesinambungan. Untuk menggembirakan pembayar cukai, kerja BDB dihentikan lebih awal, dan sedikit wang dibelanjakan untuk program yang meragukan.
Seperti yang ditunjukkan oleh perkembangan astronautik Amerika lebih lanjut, kenderaan pelancar berat dan super berat memang digunakan, tetapi sistem dengan daya tampung beratus-ratus tan tidak berguna, juga terlalu kompleks dan mahal - walaupun ada rancangan semula. Perkembangan astronautik berterusan tanpa "Big Primitive Rocket" - dan menunjukkan hasil yang diinginkan.
