Sea Dragon: самая большая ракета в истории человечества
Этот носитель мог справиться с задачами, которые даже не снились создателям «Сатурн-5».
Самой мощной ракетой-носителем современности является Falcon Heavy от компании Илона Маска: она может вывести на низкую опорную орбиту 63 800 килограмм, на геопереходную орбиту почти 27 тысяч килограмм, а при полете к Марсу масса полезной нагрузки сможет достигать 16 тонн. Перспективная американская Space Launch System, в зависимости от модификации, сможет вывести на низкую опорную орбиту от 95 до 130 тонн. Обе эти ракеты проигрывают по данному показателю старой Saturn V, которую США использовали в рамках полетов человека к спутнику нашей планеты: ракета до сих пор остается самой грузоподъемной из всех, которые когда-либо строило человечество.
Однако в 60-е годы, когда холодная война была в самом разгаре, даже этого казалось недостаточно. Нужен был носитель, который смог бы за один раз доставить на орбиту очень крупный космический аппарат, например - орбитальную станцию. Важно отметить и то, что уже в те годы ученые прорабатывали возможность размещения на орбите систем вооружений.
Так, в 1962 году, появился Sea Dragon - проект сверхтяжелой ракеты-носителя. Согласно данным из открытых источников, носитель мог вывести на околоземную орбиту груз весом в 550 тонн. Возглавлял проект ученый, Роберт Труакс. Само собой, размеры ракеты превзошли бы самые смелые ожидания: при длине 150 метров и диаметре 23 «Морской Дракон» стал бы крупнейшей из всех ракет-носителей. Даже отдаленного сравнения достаточно, чтобы понять, что Saturn V на фоне перспективного носителя был просто карликом.
Самым же интересным было то, что ракета должна была стартовать…с моря. Причем без всякой предварительной подготовки: ее можно было просто доставить к месту старта с помощью плавсредств и запустить. Для старта к нижней части носителя должны были присоединить очень большой балластный резервуар: это позволило бы поддерживать ракету в вертикальном положении до момента запуска. Важно и то, что в таком положении часть ракеты оказывалась под морской гладью, а груз возвышался над поверхностью воды. За счет этого можно было легко достать до него с почти что любого судна.
Однако главная причина выбранной схемы крылась в другом. Все упиралось в деньги. Для Sea Dragon не нужен был ни дорогой космодром, ни связанная с ним инфраструктура. Да и ни один из существующих на тот момент космодромов просто не выдержал бы и расплавился от мощных двигателей «Дракона». С водой все по-другому: проблема заключалась лишь в том, что она сама могла повредить часть систем.
Для избегания этого, многие важные компоненты хотели разместить в верхней части Sea Dragon. В целом, согласно оценкам, расходы при реализации предложенной схемы запуска могли варьироваться от 60 до 600 долларов за килограмм груза, что по «космическим» меркам очень мало.
В основу конструкции положили концепцию Big Dumb Booster или «Большой примитивный носитель». Она основана на том, что объем конструкции пропорционален третьей степени размеров, а площадь ее поверхности - только второй степени. Если говорить просто, то ракета должна была быть максимально нетехнологичной (в хорошем смысле этого слова), а увеличение мощности должно было достигаться путем простого увеличения размеров носителя. Везде, где только можно было экономить - нужно было экономить.
Забегая вперед, стоит сказать, что концепция не нашла своего воплощения ни на одном из существующих носителей, однако тренд на то, чтобы сделать ракеты максимально простыми и дешевыми, отчетливо виден сейчас. Это и Falcon 9, и перспективный российский «Иртыш», и даже новая ракета от Blue Origin - New Glenn. Всех их можно считать простыми настолько, насколько это возможно: исключением является только возвращаемая первая ступень. Впрочем, «Иртыша» это не касается.
Основы концепции понятны, а что же собой представлял сам носитель? Технически, это была двухступенчатая ракета. Первую ступень хотели оборудовать одним сверхмощным двигателем, работающим на топливной паре керосин/жидкий кислород. С топливом проблем не должно было быть. Корабль обеспечения, в роли которого хотели использовать авианосец, методом электролиза должен был разлагать воду на водород и кислород.
Жидким водородом заполнялись баки для топлива второй ступени, а кислородом - баки окислителя обеих ступеней. После заправки балластные цистерны первой ступени заполнялись водой, и ракету ставили в воде вертикально. После запуска двигатель первой ступени должен был работать в течение 80 секунд: за время его активности ракета должна была набрать высоту примерно 40 километров.
В основе второй ступени тоже находился один сверхмощный двигатель, тягой в 6 миллионов кгс, работающий на жидком водороде и жидком кислороде. На момент отключения двигателя второй ступени ракета достигала высоты 230 километров. Первая ступень должна была приводниться в 300 километрах от места старта: ученые прорабатывали возможность ее повторного использования.
Корпус ракеты хотели изготавливать из легированной стали толщиной семь миллиметров, он был не сложнее корпуса подводной лодки в производстве. Собственно, ракету и должны были производить на верфи: проект даже рассмотрела судостроительная компания Todd Shipyards, посчитав, что сможет выполнить стоящую перед ней задачу.
Однако решения о начале производства принимают не инженеры, а люди, стоящие выше. И на определенном этапе они посчитали Sea Dragon чересчур дорогостоящим в плане реализации. Нехватка денег привела к тому, что пришлось закрыть весь отдел, занимавшийся Sea Dragon и проектами пилотируемых полетов на Марс.
В этом нет ничего удивительного: к середине 60-х в США активно велась подготовка к запуску человека на Луну. На все программы денег бы просто не хватило. Информацию об общей стоимости программы «Апполон» раскрыли во время слушаний в Конгрессе США в 1974 году - лунная программа обошлась американским налогоплательщикам в 25,4 миллиарда долларов: эксперты посчитали, что с учетом инфляции, эта сумма в 2008 году была эквивалентна примерно 163 миллиардам долларов.
Могла ли перспективная ракета использоваться для запуска человека в космос? В теории - да. Но для запуска астронавтов Sea Dragon был, во-первых, избыточен, а, во-вторых - недостаточно проверен. Все-таки космические ракеты с наземных космодромов на тот момент запускали уже не один год, чего нельзя было сказать про морские космодромы.
В целом, целей и задач для настолько крупной и мощной ракеты почти не было. Так что во многих отношениях «Морской дракон» стал воплощением иллюзий 60-х годов о покорении человеком Солнечной системы. И не только. Эта же проблема сейчас стоит перед другими сверхтяжелыми (конечно, не настолько мощными носителями), которые если и нужны, то лишь для выполнения нескольких стартов за год.
Море волнуется раз
Самой мощной ракетой-носителем современности является Falcon Heavy от компании Илона Маска: она может вывести на низкую опорную орбиту 63 800 килограмм, на геопереходную орбиту почти 27 тысяч килограмм, а при полете к Марсу масса полезной нагрузки сможет достигать 16 тонн. Перспективная американская Space Launch System, в зависимости от модификации, сможет вывести на низкую опорную орбиту от 95 до 130 тонн. Обе эти ракеты проигрывают по данному показателю старой Saturn V, которую США использовали в рамках полетов человека к спутнику нашей планеты: ракета до сих пор остается самой грузоподъемной из всех, которые когда-либо строило человечество.
Однако в 60-е годы, когда холодная война была в самом разгаре, даже этого казалось недостаточно. Нужен был носитель, который смог бы за один раз доставить на орбиту очень крупный космический аппарат, например - орбитальную станцию. Важно отметить и то, что уже в те годы ученые прорабатывали возможность размещения на орбите систем вооружений.
Так, в 1962 году, появился Sea Dragon - проект сверхтяжелой ракеты-носителя. Согласно данным из открытых источников, носитель мог вывести на околоземную орбиту груз весом в 550 тонн. Возглавлял проект ученый, Роберт Труакс. Само собой, размеры ракеты превзошли бы самые смелые ожидания: при длине 150 метров и диаметре 23 «Морской Дракон» стал бы крупнейшей из всех ракет-носителей. Даже отдаленного сравнения достаточно, чтобы понять, что Saturn V на фоне перспективного носителя был просто карликом.
Самым же интересным было то, что ракета должна была стартовать…с моря. Причем без всякой предварительной подготовки: ее можно было просто доставить к месту старта с помощью плавсредств и запустить. Для старта к нижней части носителя должны были присоединить очень большой балластный резервуар: это позволило бы поддерживать ракету в вертикальном положении до момента запуска. Важно и то, что в таком положении часть ракеты оказывалась под морской гладью, а груз возвышался над поверхностью воды. За счет этого можно было легко достать до него с почти что любого судна.
Однако главная причина выбранной схемы крылась в другом. Все упиралось в деньги. Для Sea Dragon не нужен был ни дорогой космодром, ни связанная с ним инфраструктура. Да и ни один из существующих на тот момент космодромов просто не выдержал бы и расплавился от мощных двигателей «Дракона». С водой все по-другому: проблема заключалась лишь в том, что она сама могла повредить часть систем.
Для избегания этого, многие важные компоненты хотели разместить в верхней части Sea Dragon. В целом, согласно оценкам, расходы при реализации предложенной схемы запуска могли варьироваться от 60 до 600 долларов за килограмм груза, что по «космическим» меркам очень мало.
В основу конструкции положили концепцию Big Dumb Booster или «Большой примитивный носитель». Она основана на том, что объем конструкции пропорционален третьей степени размеров, а площадь ее поверхности - только второй степени. Если говорить просто, то ракета должна была быть максимально нетехнологичной (в хорошем смысле этого слова), а увеличение мощности должно было достигаться путем простого увеличения размеров носителя. Везде, где только можно было экономить - нужно было экономить.
Забегая вперед, стоит сказать, что концепция не нашла своего воплощения ни на одном из существующих носителей, однако тренд на то, чтобы сделать ракеты максимально простыми и дешевыми, отчетливо виден сейчас. Это и Falcon 9, и перспективный российский «Иртыш», и даже новая ракета от Blue Origin - New Glenn. Всех их можно считать простыми настолько, насколько это возможно: исключением является только возвращаемая первая ступень. Впрочем, «Иртыша» это не касается.
Техническая сторона
Основы концепции понятны, а что же собой представлял сам носитель? Технически, это была двухступенчатая ракета. Первую ступень хотели оборудовать одним сверхмощным двигателем, работающим на топливной паре керосин/жидкий кислород. С топливом проблем не должно было быть. Корабль обеспечения, в роли которого хотели использовать авианосец, методом электролиза должен был разлагать воду на водород и кислород.
Жидким водородом заполнялись баки для топлива второй ступени, а кислородом - баки окислителя обеих ступеней. После заправки балластные цистерны первой ступени заполнялись водой, и ракету ставили в воде вертикально. После запуска двигатель первой ступени должен был работать в течение 80 секунд: за время его активности ракета должна была набрать высоту примерно 40 километров.
В основе второй ступени тоже находился один сверхмощный двигатель, тягой в 6 миллионов кгс, работающий на жидком водороде и жидком кислороде. На момент отключения двигателя второй ступени ракета достигала высоты 230 километров. Первая ступень должна была приводниться в 300 километрах от места старта: ученые прорабатывали возможность ее повторного использования.
Корпус ракеты хотели изготавливать из легированной стали толщиной семь миллиметров, он был не сложнее корпуса подводной лодки в производстве. Собственно, ракету и должны были производить на верфи: проект даже рассмотрела судостроительная компания Todd Shipyards, посчитав, что сможет выполнить стоящую перед ней задачу.
Однако решения о начале производства принимают не инженеры, а люди, стоящие выше. И на определенном этапе они посчитали Sea Dragon чересчур дорогостоящим в плане реализации. Нехватка денег привела к тому, что пришлось закрыть весь отдел, занимавшийся Sea Dragon и проектами пилотируемых полетов на Марс.
В этом нет ничего удивительного: к середине 60-х в США активно велась подготовка к запуску человека на Луну. На все программы денег бы просто не хватило. Информацию об общей стоимости программы «Апполон» раскрыли во время слушаний в Конгрессе США в 1974 году - лунная программа обошлась американским налогоплательщикам в 25,4 миллиарда долларов: эксперты посчитали, что с учетом инфляции, эта сумма в 2008 году была эквивалентна примерно 163 миллиардам долларов.
Могла ли перспективная ракета использоваться для запуска человека в космос? В теории - да. Но для запуска астронавтов Sea Dragon был, во-первых, избыточен, а, во-вторых - недостаточно проверен. Все-таки космические ракеты с наземных космодромов на тот момент запускали уже не один год, чего нельзя было сказать про морские космодромы.
В целом, целей и задач для настолько крупной и мощной ракеты почти не было. Так что во многих отношениях «Морской дракон» стал воплощением иллюзий 60-х годов о покорении человеком Солнечной системы. И не только. Эта же проблема сейчас стоит перед другими сверхтяжелыми (конечно, не настолько мощными носителями), которые если и нужны, то лишь для выполнения нескольких стартов за год.
Информация