BAC Горчица - BAC Mustard

"ГОРЧИЦА" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. горчица (значения).

Многоэлементное космическое устройство для транспортировки и восстановления
ПроизводительБританская авиастроительная корпорация (BAC)
Страна происхожденияВеликобритания
Размер
Высота118 футов 0 дюймов (35,97 м)
Диаметр13 футов 1 дюйм (3,99 м)
Масса424 270 кг (935 360 фунтов)
Этапы2
Емкость
Полезная нагрузка для
Масса2268 кг (5000 фунтов)
История запуска
Положение делОтменено
Всего запусков0
сцена
Двигатели1
Толкать162963 кг (359272 фунта)
Удельный импульс405
Время горения215 секунд
ТопливоLOX /LH2

В Многоэлементное космическое устройство для транспортировки и восстановления или же ГОРЧИЦА, обычно пишется как Горчица, была концепция многоразовой системы запуска, которая была исследована Британская авиастроительная корпорация (BAC) в середине 1960-х годов.

Горчица должна была действовать как многоступенчатая ракета, отдельные стадии, состоящие из почти идентичных космоплан модули. Эти самолеты или ступени были гиперзвуковой транспортные средства, способные летать со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука.[1] После вертикального старта каждая ступень должна была постепенно разделяться во время подъема, после чего они индивидуально возвращались к подходящей взлетно-посадочной полосе. Последний космоплан должен был достичь такой высоты, чтобы он мог выйти на суборбитальную траекторию, прежде чем также выполнить управляемый возврат. После обычной посадки все ступени предполагалось использовать многократно. Предполагалось, что Горчица будет подходить для запуска полезных нагрузок весом до 2300 кг (5000 фунтов) в орбита.

Эта концепция возникла в результате исследований, проведенных британским производственным конгломератом. Английский Электрический, черпавший вдохновение из американского предложения, Дуглас Астро, который был предложен в 1962 году.[2] На протяжении 1960-х годов проект «Горчица» дорабатывался и готовился к запуску программы. Однако финансирование этой инициативы от британского правительства не поступало, и концепция в конечном итоге зачахла после завершения последнего крупного проектного исследования в начале 1967 года. По словам компании-преемника ВАС BAE Systems, прогнозируемая стоимость завершения разработки Mustard была оценена как в 20-30 раз дешевле, чем обычная одноразовая система запуска, используемая для американских Программа Аполлон.[1] Знания и опыт Горчицы были применены в различных других направлениях, наиболее заметным из которых является HOTOL программа космических самолетов в 1980-е годы.

История

Происхождение

В 1940-х и 1950-х годах объединенное Королевство предприняли многочисленные независимые космические предприятия, такие как Черный рыцарь баллистическая ракета программа и неудачный Черная стрелка спутник пусковая установка.[3] Хотя амбиции этих программ сдерживались как стоимостью, так и политическим желанием сотрудничать с другими Содружество и Западные страны, такой как Европа ракета-носитель, Великобритания сохранила значительный интерес к освоению различных космических технологий.[4] Британский производственный конгломерат не стал исключением из области многоразовых космических аппаратов. Английский Электрический провели предварительную работу по этой теме на своем предприятии в Warton, Ланкашир, как часть спонсируемой правительством серии более широких исследований высокоскоростных транспортных средств и суборбитальных космические самолеты. В 1960 г. аэрокосмический деятельность English Electric была объединена с деятельностью многих других фирм в результате формирования Британская авиастроительная корпорация (BAC). Новое подразделение продолжило спонсируемое исследование этих концепций.[5]

По словам автора Найджела Хенбеста, одна из исследовательских групп ВАС, возглавляемая инженером Том Смит, Начальник аэрокосмического отдела BAC,[6] который первоначально расследовал сверхзвуковой и гиперзвуковой проблемы полета, заинтересовался применением такого аппарата в космической деятельности.[5] Команда сравнила свои оценки характеристик крылатой многоразовой ракеты-носителя с обычной. многоступенчатые ракеты, определив, что этот подход не был рентабельным, в основном из-за того, что для каждой ступени требовались разные ракеты. Вместо этого, упростив пусковую установку для использования почти идентичных крылатых машин, тогда можно было бы достичь значительной экономии как с точки зрения ее разработки, так и с точки зрения производства.[5] Сопутствующие расходы были бы дополнительно сокращены, если бы все элементы были многоразовыми и не нуждались в ремонте после миссии, требуя только дозаправки. Кроме того, можно было увеличивать или уменьшать масштаб транспортных средств, чтобы производить ракеты-носители, удовлетворяющие практически любым требованиям по весу и тяге.[5]

Было заявлено[кем? ] что с самого начала космические исследования ВАС находились под влиянием зарубежных космических программ, наиболее значительными из которых были Соединенные Штаты; Сообщается, что компания занималась детальным изучением различных трансатлантических проектов и предложений. Один конкретный предлагаемый автомобиль, Дуглас Астро, говорят[кем? ] произвести впечатление на британских исследователей; Примерно в начале 1964 года Astro был принят в качестве концептуальной отправной точки для собственного кластерного дизайна ВАС, который компания стала называть Многоэлементное космическое устройство для транспортировки и восстановления или же ГОРЧИЦА; однако, в просторечии, это прозвище обычно писалось просто как Горчица. Согласно наиболее тщательно проработанной конструкции, Mustard должен был весить около 420 тонн перед запуском и быть способным доставить полезную нагрузку в три тонны в самолет. геостационарная околоземная орбита (ГЕО).[5]

Срыв и прекращение

В 1964 году дизайн Горчицы был практически завершен.[5] Однако Смит признает, что для продолжения проекта до стадии производства несколько миллиардов фунты инвестиций, финансирование которых не было предусмотрено в бюджете и не запланировано какой-либо организацией. Написание для научного журнала Новый ученый, автор Найджел Хенбест прокомментировал, что маловероятно, что Великобритания сможет заниматься разработкой только Mustard, но также предположил, что существует потенциальная ценность для платформы, если она будет организована как многонациональное европейское предприятие, подобное традиционному Европа и Ариана пусковые установки.[5]

В начале 1967 года было проведено последнее крупное проектное исследование по этой теме, после чего проект был продолжен на более низком уровне, пока работа над Mustard не была окончательно прекращена в 1970 году британским правительством, решившим участвовать в новой американской почте. -Аполлон вместо этого. Соответственно, ряд ключевых сотрудников проекта Горчица провели первые два года 1970-х годов за границей в Североамериканский Роквелл, где они внесли свой вклад в первоначальное исследование, которое в конечном итоге привело к Космический шатл. Примерно в это же время перспектива сотрудничества, как говорят, угасла, и из-за отсутствия значимого интереса со стороны британского правительства проект Mustard был фактически прекращен.

В начале 1977 года BAC была позже объединена с конкурентом. Хоукер Сиддели формировать British Aerospace (B.Ae) и когда многоразовые HOTOL Проект космического самолета возник в 1984 году, команда проекта была переведена в Уортон, где они воспользовались опытом, накопленным в ходе более раннего проекта Горчица.[7][5] В статье об отмене Мастарда Хенбест писал, что отсутствие «политического мужества» во многом стало причиной провала предприятия; кроме того, если бы дальнейшие исследования финансировались Министерство авиации, то Британия могла бы играть более значительную роль в других космических программах, таких как американская Космический шатл.[5]

Дизайн

Модули

«Горчица» представляла собой модульную многоразовую космическую пусковую систему, состоящую из нескольких копий одной конструкции корабля, каждая из которых была сконфигурирована для выполнения другой роли в качестве ступени ускорителя или орбитального космического самолета. Конструкция базовой машины напоминала базовую компоновку Дуглас Астро, оба треугольник многоразовые аппараты, как и более поздний американский космический челнок. Кроме того, все три функционировали как ракеты с вертикальным запуском и имели встроенные крылья, чтобы они могли приземляться горизонтально, как самолет.[7][8][9]

Конструкция развивалась в результате в общей сложности пятнадцати предложенных вариантов или схем, каждая из которых, как правило, включала планер с глубоким килем с подъемным корпусом и треугольными крыльями в гладкой форме. смешанный корпус крыла макет, с двойным хвостовые плавники поднимаясь из кончики крыльев и наклонены наружу. Некоторые ранние варианты отличались составным -треугольное крыло, в комплекте с внутренними стабилизаторами. Энергия обеспечивалась расположением от одного до четырех ракетных двигателей в задней части фюзеляжа.[5] Из-за ожидаемой относительно низкой скорости повторного входа считалось, что можно отказаться от сложной термостойкой плитки в пользу более простой и дешевой. никель -сплав обшивка днища автомобиля. Экипаж Горчицы должно было быть от трех до шести человек. космонавты.[5]

В эксплуатации имелось две основные конфигурации аппарата, орбитальный и ускорительный этапы соответственно. Орбитальный аппарат, несущий желаемую полезную нагрузку, имел воздуховоды для приема топлива от ускорителей, в то время как ускорительные блоки включали системы для передачи топлива на орбитальный аппарат или между собой.[5] Таким образом, орбитальный аппарат мог оставаться полностью заправленным в течение длительного орбитального полета с впрыском топлива, в то время как все аппараты могли иметь стандартный топливный бак. По словам Смита, орбитальный аппарат мог бы выполнить от 30 до 50 запусков, прежде чем его нужно было бы заменить, в то время как ускорительные двигатели, которые не подвергались бы такому воздействию тепла и напряжения, могли бы оставаться в рабочем состоянии до 200 раз.[5]

Кластеризация и стекинг

Были исследованы различные схемы кластеризации и стекирования. Если Astro запускался как двухступенчатая ступенчатая ракета, для которой ракета-носитель была бы намного больше орбитального аппарата, Mustard состоял из трех-пяти модулей почти одинакового размера. Ранние исследования были сосредоточены на транспортном средстве с неглубокой «V-образной» нижней частью корпуса и крыльев на 120 °, так что три объекта можно было сгруппировать в треугольник. Некоторые включали четвертый орбитальный аппарат, установленный на трех ускорителях. Наиболее эффективным режимом было опорожнение одного бустера за один раз, поддерживая дозаправку остальных как можно дольше, чтобы бустер первой ступени можно было сбросить как можно скорее. Три бустера опорожнялись по очереди. Но это привело к асимметричной массовой загрузке, что, по мнению ВАС, является серьезной проблемой, поэтому в более поздних проектах использовалась система боковой укладки, в которой более плоские модули укладывались друг на друга, как листы бумаги.[7]

На высоте от 150 000 до 200 000 футов (от 46 000 до 61 000 м), примерно на расстоянии 30 морских миль, последний из ускорителей отделится; после очистки эти устройства будут скользить вниз и приземляться на взлетно-посадочную полосу, аналогичную обычным самолетам, что позволяет использовать их повторно.[5] Космический корабль выведет свою полезную нагрузку на орбиту на расстоянии около 1000 морских миль, что будет достигнуто примерно через 10 минут после запуска, а затем вернется на Землю посредством управляемого планирующего спуска, а затем совершит посадку так же, как и ускорители. Первоначально предполагалось, что все три машины будут укомплектованы экипажем, однако, комментируя в середине 1980-х, Смит заметил, что благодаря технологическому прогрессу можно будет полностью автоматизировать бустерные установки с использованием существующих технологий.[5]

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б «Реализация проектов Thunderbirds 1960-х годов». BAE Systems, Дата обращения: 2 января 2019.
  2. ^ http://www.astronautix.com/d/douglasastro.html
  3. ^ Хилл 2001, стр. 188.
  4. ^ Хилл 2001, стр. 13.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Хенбест, Найджел. «Как Британия упустила ГОРЧИЦУ». Новый ученый, Vol. 110, № 1509. ISSN 0262-4079. 22 мая 1986 г., стр. 60.
  6. ^ «Экономичный космический транспорт». Международный рейс, 24 марта 1966 г., стр. 473.
  7. ^ а б c Sharp 2016,[страница нужна ].
  8. ^ "Архив художественных работ проекта BAC MUSTARD", Британия в космосе, «Архивная копия». Архивировано из оригинал 26 сентября 2012 г.. Получено 8 сентября 2012.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  9. ^ "Космические транспортеры для Европы?" Международный рейс, 10 марта 1966 г., стр. 402.

Библиография

  • Хилл, К. «Вертикальная империя: история ракетно-космической программы Великобритании, 1950–1971». Всемирный научный, 2001. ISBN  1-78326-145-5.
  • Шарп, Дэн. Британские секретные проекты 5: Британский космический шаттл. Креси, 2016. ISBN  1-9108-0902-0

внешняя ссылка