El Sea Dragon fue un estudio de diseño conceptualizado de 1962 para un vehículo de lanzamiento orbital súper pesado de dos etapas lanzado al mar . El proyecto fue dirigido por Robert Truax mientras trabajaba en Aerojet , uno de varios diseños que creó y que se lanzarían flotando el cohete en el océano. Aunque hubo cierto interés tanto en la NASA como en los astilleros Todd , el proyecto no se implementó.
Diseñador | Robert Truax |
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País de origen | Estados Unidos |
Aplicaciones | Vehículo de lanzamiento orbital superpesado |
Especificaciones | |
Tipo de nave espacial | Vehículo de lanzamiento orbital superpesado |
Masa de lanzamiento | ~ 18143 toneladas |
Capacidad de carga útil | 550 toneladas |
Energía | Motor de empuje de 36,000,000 kgf (350 MN; 79,000,000 lbf) |
Régimen | Orbita terrestre baja |
Dimensiones | |
Largo | 150 metros |
Diámetro | 23 m |
Capacidad550 toneladas | |
Carga útil a | |
Producción | |
Estado | Concepto |
Empuje | 36.000.000 |
Impulso específico | kgf |
Propulsor | RP-1 y LOX |
Configuración | |
Saturno V . Su segunda etapa encajaría dentro del motor de la primera etapa y la boquilla del Sea Dragon. |
Con unas dimensiones de 150 m (490 pies) de largo y 23 m (75 pies) de diámetro, Sea Dragon habría sido el cohete más grande jamás construido. A partir de 2018 [actualizar], entre los cohetes que han sido totalmente concebidos pero no construidos, es con mucho el más grande hasta ahora y, en términos de carga útil en la órbita terrestre baja (LEO), solo igualado por el concepto del Sistema de Transporte Interplanetario (el predecesor de SpaceX Starship ) en la configuración fungible de este último, ambos diseñados para 550 toneladas.
Diseño
La idea básica de Truax era producir un lanzador pesado de bajo costo, un concepto que ahora se llama " gran impulsor tonto ". Para reducir el costo de operación, el propio cohete se lanzó desde el océano, requiriendo pocos sistemas de apoyo. Se utilizó un gran sistema de tanque de lastre unido a la parte inferior de la campana del motor de la primera etapa para "izar" el cohete en vertical para su lanzamiento. En esta orientación, la carga útil en la parte superior de la segunda etapa estaba justo por encima de la línea de flotación, lo que facilita el acceso. Truax ya había experimentado con este sistema básico en Sea Bee [1] [NB 1] y Sea Horse. [2] [NB 2] Para reducir el costo del cohete, pretendía que se construyera con materiales económicos, específicamente láminas de acero de 8 mm . El cohete se construiría en un constructor de barcos junto al mar y se remolcaría al mar para su lanzamiento. Utilizaría amplios márgenes de ingeniería con materiales sólidos y simples para mejorar aún más la confiabilidad y reducir el costo y la complejidad. El sistema sería al menos parcialmente reutilizable con reentrada pasiva y recuperación de secciones de cohetes para reacondicionamiento y relanzamiento. [3] [4]
La primera etapa iba a ser impulsada por un solo motor de empuje de 36.000.000 kgf (350 MN; 79.000.000 lbf) que quemaba RP-1 y LOX ( oxígeno líquido ). La presión del tanque fue de 32 atm (3200 kPa; 470 psi) para el RP-1 y 17 atm (1700 kPa; 250 psi) para el LOX, lo que proporcionó una presión en la cámara de 20 atm (2000 kPa; 290 psi) al despegar. A medida que el vehículo subía, la presión disminuyó y finalmente se quemó después de 81 segundos. En este punto, el vehículo estaba a 25 millas (40 km) hacia arriba y 20 millas (32 km) hacia abajo, viajando a una velocidad de 4,000 mph (6,400 km / h; 1.8 km / s). El perfil normal de la misión se extendió por el escenario en un aterrizaje de alta velocidad a unas 180 millas (290 km) hacia abajo. También se estudiaron los planes para la recuperación de la etapa.
La segunda etapa también estaba equipada con un solo motor muy grande, en este caso un motor de empuje de 6,000,000 kgf (59 MN; 13,000,000 lbf) que quema hidrógeno líquido y LOX. También fue alimentado a presión, a una presión constante más baja de 7 atm (710 kPa; 100 psi) durante toda la combustión de 260 segundos, momento en el que estaba a 142 millas (229 km) hacia arriba y 584 millas (940 km) hacia abajo. Para mejorar el rendimiento, el motor presentaba una campana de motor en expansión, que cambiaba de una expansión de 7: 1 a 27: 1 a medida que subía. La altura total del cohete se acortó un poco al hacer que el "morro" de la primera etapa fuera puntiagudo, que se encontraba dentro de la campana del motor de la segunda etapa.
Una secuencia de lanzamiento típica comenzaría con el cohete siendo reacondicionado y acoplado a sus tanques de carga y lastre en tierra. El RP-1 también se cargaría en este punto. Luego, el cohete sería remolcado a un lugar de lanzamiento, donde el LOX y el LH2 se generarían in situ mediante electrólisis ; Truax sugirió utilizar un portaaviones de propulsión nuclear como fuente de alimentación durante esta fase. Los tanques de lastre, que también servían como tapa y protección para la campana del motor de la primera etapa, se llenarían con agua, hundiendo el cohete a la vertical con la segunda etapa por encima de la línea de flotación. A continuación, se podrían realizar comprobaciones de última hora y lanzar el cohete.
El cohete habría podido transportar una carga útil de hasta 550 toneladas (540 toneladas largas; 610 toneladas cortas) o 550.000 kg (1.210.000 libras) en LEO. Los costos de carga útil, en 1963, se estimaron entre $ 59 y $ 600 por kg (aproximadamente $ 500 a $ 5060 por kg en dólares de 2020 [5] ). TRW (Space Technology Laboratories, Inc.) realizó una revisión del programa y validó el diseño y sus costos esperados. [6] Sin embargo, las presiones presupuestarias llevaron al cierre de la Rama de Proyectos Futuros, poniendo fin al trabajo en los lanzadores superpesados que habían propuesto para una misión tripulada a Marte.
Sea Dragon en la ficción
El dragón del mar aparece en la primera final de la temporada 2019 de la Apple TV + serie para toda la humanidad . La serie se desarrolla en una línea de tiempo alternativa en la que la carrera espacial de la década de 1960 no terminó. En la escena posterior a los créditos, que tiene lugar en 1983, se representa a un dragón marino lanzándose desde el Océano Pacífico para reabastecer a la colonia lunar de EE. UU. Un astronauta afirma en una voz en off que el lanzamiento oceánico se está utilizando como medida de seguridad porque la carga útil incluye plutonio. [7] Las misiones de Sea Dragon continúan en la segunda temporada, con 17 lanzamientos exitosos al final de la temporada.
Ver también
Notas
- ^ Sea Bee fue una prueba de principio del programa para validar el concepto del lanzamiento del mar. Semodificó un cohete Aerobee excedentepara que pudiera dispararse bajo el agua. El cohete funcionó correctamente la primera vez en modo restringido. Las pruebas posteriores de disparos repetidos demostraron ser tan simples que el costo de renovación fue de aproximadamente el 7% del de una unidad nueva.
- ^ Sea Horse demostró el lanzamiento desde el mar a mayor escala y en un cohete con un conjunto complejo de sistemas de guía y control. Usó un excedente de 9.000 kgf (20.000 lbf; 88.000 N) de misiles Corporal de ácido / anilina alimentados a presiónen una barcaza en la Bahía de San Francisco. Este primero se disparó varios metros por encima del agua, luego se bajó y se disparó en pasos sucesivos hasta alcanzar una profundidad considerable. Disparar desde el agua no planteó problemas y hubo una atenuación sustancial del ruido.
Referencias
- ^ Astronautix.com, abeja marina
- ^ Astronautix.com, Caballito de mar
- ^ Grossman, David (3 de abril de 2017). "El enorme cohete lanzado al mar que nunca voló" . Mecánica popular .
- ^ "La Leyenda del Dragón Marino" . Ciudadanos en el espacio. Enero 2013.
- ^ "Calculadora de inflación del IPC" . Consultado el 19 de agosto de 2020 .
- ^ "Estudio de gran vehículo espacial de lanzamiento marítimo", contrato NAS8-2599, Space Technology Laboratories, Inc./Aerojet General Corporation Informe # 8659-6058-RU-000, vol. 1 - Diseño, enero de 1963
- ^ "Lanzamiento de Sea Dragon - Para toda la humanidad" . YouTube.com . YouTube . Consultado el 25 de febrero de 2020 .
Otras lecturas
- Astronautix.com, Sea Dragon
enlaces externos
- Archivo multimedia de Truax Engineering
- Sea Dragon Concept Volumen 1 (Resumen) , LRP 297 (NASA-CR-52817), 1963-01-28.
- Sea Dragon Concept Volume 3 (plan preliminar del programa) , LRP 297 (NASA-CR-51034), 1963-02-12.
- Vínculo del canal de YouTube: [1]
- Enciclopedia Astronautica, Sea Dragon
- Grandes cohetes tontos
- YouTube, Sea Dragon - 8.14 TMRO - Programa de entrevistas sobre "Sea Dragon"
- Busque "Sea Dragon Concept" en el servidor de informes técnicos de la NASA para leer el estudio de diseño sin clasificar:
- Sea Dragon Concept Volumen 1 (Resumen) , LRP 297 (NASA-CR-52817), 1963-01-28.
- Sea Dragon Concept Volume 3 (plan preliminar del programa) , LRP 297 (NASA-CR-51034), 1963-02-12.