Pada tahun-tahun awal program luar angkasa Amerika, tugas utamanya adalah meningkatkan karakteristik sistem roket dan ruang angkasa. Dengan cepat menjadi jelas bahwa peningkatan parameter teknis dikaitkan dengan kesulitan yang signifikan dan harus mengarah pada peningkatan biaya peluncuran. Solusi menarik untuk masalah ini diusulkan dalam bentuk konsep Big Dumb Booster.
Roket Bodoh Besar
Proyek-proyek sistem roket dan ruang angkasa pada waktu itu dibedakan oleh kompleksitas teknis yang tinggi. Untuk mendapatkan karakteristik yang lebih tinggi, bahan baru dikembangkan dan diperkenalkan, sampel peralatan yang menjanjikan dari semua kelas dibuat, mesin dikembangkan, dll. Semua ini menyebabkan peningkatan biaya pengembangan dan produksi rudal.
Perhitungan menunjukkan bahwa sambil mempertahankan pendekatan seperti itu, biaya penarikan kargo akan tetap setidaknya pada tingkat yang sama atau bahkan mulai tumbuh. Untuk mempertahankan atau meningkatkan kinerja ekonomi, diperlukan solusi baru yang radikal di tingkat konsep. Studi pertama ke arah ini dimulai pada akhir tahun lima puluhan dan segera memberikan hasil yang nyata.
NASA, bekerja sama dengan sejumlah perusahaan kedirgantaraan swasta, telah menyusun beberapa konsep baru untuk sistem canggih. Salah satunya disebut Big Dumb Booster - "Kendaraan peluncuran bodoh (atau primitif) besar."
Inti dari konsep ini adalah untuk menyederhanakan desain kendaraan peluncuran dan komponen individualnya sebanyak mungkin. Untuk ini, hanya perlu menggunakan bahan dan teknologi yang dikuasai dengan baik, mengabaikan pengembangan yang baru. Itu juga diperlukan untuk menyederhanakan desain roket itu sendiri dan komponennya. Pada saat yang sama, perlu untuk meningkatkan pembawa, meningkatkan muatannya.
Perkiraan awal menunjukkan bahwa pendekatan desain dan manufaktur ini telah memungkinkan BDB untuk memberikan pengurangan biaya yang dramatis dalam peluncuran. Dibandingkan dengan roket pembawa yang ada dan menjanjikan dari penampilan "tradisional", model-model baru berkali-kali lebih ekonomis. Pertumbuhan produksi juga diharapkan.
Dengan demikian, booster BDB dapat dengan cepat membangun dan mempersiapkan peluncuran, dan kemudian mengirim muatan yang lebih besar ke orbit. Persiapan dan peluncuran akan dilakukan dengan biaya yang masuk akal. Semua ini bisa menjadi insentif yang baik untuk pengembangan astronotika lebih lanjut, tetapi pertama-tama perlu untuk mengembangkan dan mengimplementasikan proyek-proyek baru yang fundamental.
Solusi mendasar
Beberapa organisasi pengembangan teknologi roket dan antariksa berpartisipasi dalam pengembangan konsep BDB. Mereka telah mengusulkan dan membawa ke berbagai tingkat kesiapan sejumlah proyek kendaraan peluncuran. Sampel yang diusulkan sangat berbeda satu sama lain dalam penampilan atau karakteristiknya, tetapi pada saat yang sama mereka memiliki sejumlah fitur umum.
Untuk menyederhanakan dan mengurangi biaya roket, diusulkan untuk membangun bukan dari paduan ringan, tetapi dari baja yang dapat diakses dan dikuasai dengan baik. Pertama-tama, nilai kekuatan tinggi dan ulet dari kategori baja maraging dipertimbangkan. Bahan-bahan tersebut memungkinkan untuk membangun rudal yang lebih besar dengan parameter kekuatan yang diperlukan dan biaya yang wajar. Selain itu, struktur baja dapat dipesan dari berbagai perusahaan, termasuk. dari berbagai industri - dari penerbangan hingga pembuatan kapal.
Sebuah roket besar dengan beban berat membutuhkan sistem propulsi yang kuat, tetapi produk seperti itu sendiri sangat mahal dan kompleks. Diusulkan untuk mengatasi masalah ini dengan menggunakan jenis bahan bakar yang paling efisien, serta dengan mengubah desain mesin. Salah satu ide utama di bidang ini adalah penolakan unit turbopump - salah satu komponen paling kompleks dari mesin roket berbahan bakar cair. Direncanakan untuk memasok bahan bakar dan oksidator karena peningkatan tekanan di tangki. Solusi ini sendiri memberikan penghematan biaya yang signifikan.
Bahan dan paduan yang diusulkan memastikan konstruksi struktur besar dengan potensi yang sesuai. Muatan roket Big Dumb Booster dapat ditingkatkan menjadi 400-500 ton atau lebih. Dengan peningkatan ukuran roket, proporsi massa kering dalam berat peluncuran menurun, yang menjanjikan keberhasilan baru dan penghematan tambahan.
Di masa depan, roket atau elemennya dapat digunakan kembali, yang difasilitasi oleh penggunaan baja tahan lama. Karena itu, direncanakan untuk mendapatkan pengurangan tambahan dalam biaya peluncuran.
Namun, untuk mendapatkan hasil yang nyata, diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan penelitian, dan kemudian meluncurkan desain eksperimental. Untuk semua kesederhanaan yang tampak, tahapan ini bisa memakan waktu bertahun-tahun dan membutuhkan dana yang besar. Namun demikian, perusahaan di industri luar angkasa mengambil risiko ini dan mulai merancang kendaraan peluncuran "primitif" yang menjanjikan.
Proyek yang berani
Proyek pertama dari jenis baru muncul pada tahun 1962 dan dievaluasi oleh spesialis NASA. Variasi BDB ini didasarkan pada ide-ide umum, tetapi menggunakannya dengan cara yang berbeda. Secara khusus, ada perbedaan bahkan dalam metode awal.
Pemegang rekor sebenarnya adalah roket NEXUS yang dikembangkan oleh General Dynamics. Itu adalah kendaraan peluncuran satu tahap dengan ketinggian 122 m dan diameter maksimum 45,7 m dengan stabilisator dalam rentang 50 m. Perkiraan berat peluncuran mencapai 21,8 ribu ton, muatan untuk diluncurkan ke orbit rendah bumi naik menjadi 900 ton. Untuk orbit lain, daya dukungnya setengah ukuran.
Roket NEXUS seharusnya meluncurkan muatan ke orbit, dan kemudian mendarat di lautan menggunakan parasut dan mesin pendarat berbahan bakar padat. Setelah layanan, BDB semacam itu dapat melakukan penerbangan baru.
Pada tahun yang sama, proyek Sea Dragon dari perusahaan Aerojet muncul. Dia mengusulkan roket pembawa peluncuran laut super berat, dan itu tidak memerlukan fasilitas peluncuran terpisah. Selain itu, direncanakan untuk melibatkan perusahaan pembuatan kapal dalam produksi rudal semacam itu, yang memiliki teknologi yang diperlukan - bukan yang paling rumit - untuk merakit struktur logam.
"Naga Laut" dibangun sesuai dengan skema dua tahap dengan mesin roket yang disederhanakan pada keduanya. Panjang roket mencapai 150 m, diameter - 23 m Berat - kira-kira. 10 ribu ton, muatan - 550 ton untuk LEO. Pada tahap pertama, disediakan mesin minyak tanah-oksigen dengan daya dorong 36 juta kgf. Alih-alih kompleks peluncuran darat, sistem yang lebih kompak diusulkan. Itu dibuat dalam bentuk tangki pemberat besar dengan perangkat yang diperlukan terpasang di bagian bawah tahap pertama.
Seperti yang dirancang oleh para desainer, roket Naga Laut seharusnya dibuat oleh galangan kapal dari bahan "kapal" biasa. Kemudian, dengan bantuan tarikan, produk dalam posisi horizontal harus ditarik ke lokasi peluncuran. Sistem peluncuran menyediakan transfer roket dari posisi horizontal ke vertikal dengan draft sekitar setengah dari lambung. Kemudian Naga bisa menyalakan mesin dan lepas landas. Pengembalian anak tangga dilakukan dengan bantuan parasut dengan mendarat di atas air.
Murah tapi mahal
Proyek kendaraan peluncuran super berat Big Dumb Booster sangat menarik dalam konteks pengembangan astronotika lebih lanjut. Namun, implementasinya dikaitkan dengan sejumlah kesulitan karakteristik, tanpa mengatasi yang tidak mungkin untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Penilaian yang bijaksana terhadap proposal dan proyek teknis menyebabkan penutupan seluruh arah.
Pengembangan lebih lanjut dari proyek yang diusulkan dari Aeroget, General Dynamics dan perusahaan lain adalah tugas yang sangat sulit. Untuk membuat roket "murah", diperlukan pengeluaran besar untuk pengembangan proyek dan adaptasi teknologi yang ada untuk aplikasi luar angkasa. Pada saat yang sama, rudal yang dihasilkan di masa mendatang tidak menarik: muatan ratusan ton tidak ada dan tidak diharapkan di tahun-tahun mendatang.
NASA menganggap tidak pantas membuang waktu, uang, dan tenaga untuk proyek tanpa manfaat nyata. Pada pertengahan tahun enam puluhan, semua pekerjaan tentang topik BDB telah berhenti. Beberapa peserta dalam karya ini mencoba membuat ulang proyek untuk tugas lain, tetapi dalam hal ini mereka tidak menerima kelanjutan. Untuk menyenangkan para pembayar pajak, pekerjaan pada BDB dihentikan lebih awal, dan sedikit uang yang dihabiskan untuk program yang meragukan.
Seperti yang ditunjukkan oleh perkembangan lebih lanjut dari astronotika Amerika, kendaraan peluncuran berat dan super berat memang menemukan kegunaannya, tetapi sistem dengan daya dukung ratusan ton berlebihan, serta terlalu rumit dan mahal - terlepas dari rencana semula. Pengembangan astronotika berlanjut tanpa "Roket Primitif Besar" - dan menunjukkan hasil yang diinginkan.
