I de første år af det amerikanske rumprogram var hovedopgaven at forbedre egenskaberne ved raket- og rumsystemer. Det blev hurtigt klart, at stigningen i tekniske parametre var forbundet med betydelige vanskeligheder og skulle føre til en stigning i omkostningerne ved lanceringer. En interessant løsning på dette problem blev foreslået i form af Big Dumb Booster -konceptet.
Stor dum raket
Projekterne af datidens raket- og rumsystemer blev kendetegnet ved høj teknisk kompleksitet. For at opnå højere egenskaber blev nye materialer udviklet og introduceret, lovende prøver af udstyr i alle klasser blev oprettet, motorer blev udviklet osv. Alt dette førte til en stigning i omkostningerne ved at udvikle og producere missiler.
Beregninger viste, at selv om sådanne fremgangsmåder opretholdes, vil omkostningerne ved tilbagetrækning af gods forblive i det mindste på samme niveau eller endda begynde at vokse. For at opretholde eller forbedre den økonomiske præstation var radikale nye løsninger på konceptniveau påkrævet. De første undersøgelser i denne retning begyndte i slutningen af halvtredserne og gav hurtigt reelle resultater.
NASA har i samarbejde med en række private luftfartsvirksomheder udarbejdet flere nye koncepter til avancerede systemer. En af dem blev kaldt Big Dumb Booster - "Big stupid (eller primitiv) affyringsvogn."
Essensen i dette koncept var at forenkle designet af affyringsvognen og dens individuelle komponenter så meget som muligt. Til dette var det nødvendigt kun at bruge godt mestrede materialer og teknologier og opgive udviklingen af nye. Det var også nødvendigt at forenkle designet af selve raketten og dens komponenter. På samme tid var det nødvendigt at øge transportøren og øge dens nyttelast.
Indledende skøn tyder på, at denne design- og fremstillingsmetode har gjort det muligt for BDB at levere dramatiske omkostningsreduktioner ved lanceringer. I sammenligning med de eksisterende og lovende bæreraketter af det "traditionelle" udseende var de nye modeller mange gange mere økonomiske. Produktionsvækst var også forventet.
Således kunne BDB -booster hurtigt bygge og forberede lancering og derefter sende en større belastning i kredsløb. Forberedelse og lancering ville have været til en rimelig pris. Alt dette kunne blive et godt incitament for den videre udvikling af astronautikken, men først var det nødvendigt at udvikle og gennemføre grundlæggende nye projekter.
Grundlæggende løsninger
Flere udviklingsorganisationer inden for raket- og rumteknologi deltog i udviklingen af BDB -konceptet. De har foreslået og bragt i varierende grad parathed til en række lanceringsbilprojekter. De foreslåede prøver var mærkbart forskellige fra hinanden i deres udseende eller egenskaber, men samtidig havde de en række fælles træk.
For at forenkle og reducere omkostningerne ved raketten blev det foreslået at bygge ikke af lette legeringer, men af tilgængelige og godt mestrede stål. Først og fremmest blev der overvejet højstyrke og duktile kvaliteter fra kategorien maragerende stål. Sådanne materialer gjorde det muligt at bygge større missiler med de krævede styrkeparametre og en rimelig pris. Derudover kunne stålkonstruktioner bestilles fra en lang række virksomheder, inkl. fra forskellige industrier - fra luftfart til skibsbygning.
En stor raket med en tung belastning krævede et kraftfuldt fremdriftssystem, men et sådant produkt i sig selv var ekstremt dyrt og komplekst. Det blev foreslået at løse dette problem ved at bruge de mest effektive typer brændstof samt ved at ændre motorens design. En af hovedidéerne på dette område var afvisning af turbopumpeenheder - en af de mest komplekse komponenter i flydende drivraketmotorer. Det var planlagt at levere brændstof og oxidationsmiddel på grund af det øgede tryk i tankene. Denne løsning alene gav betydelige omkostningsbesparelser.
De foreslåede materialer og legeringer sikrede opførelsen af store strukturer med det tilsvarende potentiale. Nyttelasten for en Big Dumb Booster-raket kan øges til 400-500 tons eller mere. Med en stigning i raketens størrelse faldt andelen af tør masse i affyringsvægten, hvilket lovede nye succeser og yderligere besparelser.
I fremtiden kunne raketter eller deres elementer gøres genanvendelige, hvilket blev lettere ved brug af holdbare stål. På grund af dette var det planlagt at opnå en yderligere reduktion i lanceringsomkostningerne.
For at opnå reelle resultater var det imidlertid påkrævet at afslutte forskningsarbejde og derefter starte eksperimentelt design. For al den tilsyneladende enkelhed kan disse faser tage mange år og kræve betydelig finansiering. Ikke desto mindre tog virksomheder i rumindustrien denne risiko og begyndte at designe lovende "primitive" affyringsbiler.
Fed projekter
De første projekter af en ny art dukkede op i 1962 og blev evalueret af NASA -specialister. Disse variationer af BDB var baseret på fælles ideer, men brugte dem på forskellige måder. Især var der forskelle selv i startmetoden.
Den rigtige rekordholder kunne være NEXUS -raketten udviklet af General Dynamics. Det var et enkelt-trins lanceringskøretøj med en højde på 122 m og en maksimal diameter på 45,7 m med stabilisatorer i et spænd på 50 m. Den anslåede lanceringsvægt nåede 21,8 tusinde tons, nyttelasten til affyring i lav jordbane var oppe til 900 tons. For andre baner var bæreevnen halvdelen af størrelsen.
NEXUS-raketten skulle lancere lasten i kredsløb og derefter lande i havene ved hjælp af faldskærme og fastdrevne landingsmotorer. Efter service kunne sådan en BDB udføre en ny flyvning.
Samme år dukkede Sea Dragon -projektet fra Aerojet -virksomheden op. Han foreslog en super-tung sø-affyringsraket, og den krævede ikke separate opsendelsesfaciliteter. Desuden var det planlagt at involvere skibsbygningsvirksomheder i produktionen af sådanne missiler, som har de nødvendige - ikke de mest komplicerede - teknologier til samling af metalkonstruktioner.
"Sea Dragon" blev bygget efter en totrinsplan med forenklede raketmotorer på begge. Rakettelængden nåede 150 m, diameter - 23 m. Vægt - ca. 10 tusinde tons, nyttelast - 550 tons for LEO. På det første trin blev der leveret en petroleum-iltmotor med et tryk på 36 millioner kgf. I stedet for et jordstartskompleks blev der foreslået et mere kompakt system. Det blev lavet i form af en stor ballasttank med de nødvendige anordninger fastgjort til bunden af det første trin.
Som designet af designerne skulle Sea Dragon -raketten være lavet af et værft af de sædvanlige "skibsmaterialer". Derefter skal produktet i vandret position ved hjælp af en slæbebåd slæbes til opsendelsesstedet. Lanceringssystemet gav overførsel af raketten fra en vandret til en lodret position med et udkast til omkring halvdelen af skroget. Derefter kunne dragen starte motorerne og starte. Returen af trinene blev udført ved hjælp af faldskærme med landing på vandet.
Billigt, men dyrt
Projekterne med supertunge startbiler Big Dumb Booster var af stor interesse i forbindelse med den videre udvikling af astronautikken. Imidlertid var deres implementering forbundet med en række karakteristiske vanskeligheder uden at overvinde, hvilket det var umuligt at opnå de ønskede resultater. En nøgtern vurdering af tekniske forslag og projekter førte til lukning af hele retningen.
Videreudvikling af de foreslåede projekter fra Aeroget, General Dynamics og andre virksomheder var en meget vanskelig opgave. For at skabe en "billig" raket krævede man store udgifter til projektudvikling og tilpasning af eksisterende teknologier til rumapplikationer. På samme tid var de resulterende missiler i overskuelig fremtid uden interesse: enhver nyttelast på hundredvis af tons var simpelthen fraværende og forventedes ikke i de kommende år.
NASA anså det for upassende at spilde tid, penge og kræfter på projekter uden reel fordel. I midten af tresserne var alt arbejde med BDB-emnet ophørt. Nogle af deltagerne i disse værker forsøgte at lave projekter om til andre opgaver, men i dette tilfælde modtog de ikke en fortsættelse. Til glæde for skatteyderne stoppede arbejdet med BDB tidligt, og der blev brugt få penge på det tvivlsomme program.
Som den videre udvikling af amerikansk astronautik viste, fandt tunge og supertunge lanceringskøretøjer brug, men systemer med en bæreevne på hundredvis af tons var overflødige, såvel som alt for komplekse og dyre - på trods af de oprindelige planer. Udviklingen af astronautik fortsatte uden "Big Primitive Rocket" - og viste de ønskede resultater.
