This article needs additional citations for verification. (November 2013) |
Функция | Ракета-носитель |
---|---|
Производитель | ОТРАГ |
Страна происхождения | Германия |
История запусков | |
Статус | Ушедший на пенсию |
Стартовые площадки | Северная Шаба , Конго Сабха, Ливия, Эсрейндж , Швеция |
Всего запусков | 18 |
Первый полет | 18 мая 1977 г. |
Последний полет | 19 сентября 1983 г. |
Обычный ракетный двигатель | |
Высота | 16 м (52 фута) |
Диаметр | 0,27 м (11 дюймов) |
Пустая масса | 150 кг (330 фунтов) |
Масса брутто | 1500 кг (3300 фунтов) |
Питаться от | 1 × ОТРАГ |
Максимальная тяга | 26,960 кН (6,061 фунт- сила ) |
Удельный импульс | 297 с (2,91 км/с) |
Время горения | 140 секунд |
Пропеллент | Н2О4 |
Ракета OTRAG была модульной ракетой -носителем спутников , разработанной компанией OTRAG в 1970-х и 80-х годах. [1] [2] [3] Ракета OTRAG должна была стать ракетой, собранной из нескольких серийно выпускаемых блоков, предназначенных для вывода на орбиту спутников весом от 1 до 10 тонн и более. Массовое производство означало, что аппарат должен был быть в 10 раз дешевле обычных аппаратов с аналогичными возможностями.
Различные ракеты OTRAG могли быть построены из CRPU (Common Rocket Propulsion Unit) компании. Зондирующая ракета будет связывать четыре или более CRPU параллельно, увенчанные полезной нагрузкой. Орбитальная пусковая установка будет использовать от десятков до сотен CRPU, в зависимости от массы полезной нагрузки. Затем пусковая установка будет сбрасывать внешние CRPU, оставляя внутренние для продолжения работы с полезной нагрузкой.
CRPU по сути представлял собой стальную трубу диаметром 27 см и длиной 16 метров, соединенную из нескольких более коротких труб. CRPU была разделена на три секции алюминиевыми переборками с дополнительными кольцами жесткости между переборками. Впереди большая часть трубы содержала смесь азотной кислоты и окислителей тетраоксида азота . Далее шла секция керосинового топлива. Это был керосин коммерческого сорта, а не более дорогой RP-1 . Последней была секция двигателя. Топливопровод переносил азотную кислоту вокруг керосина в двигатель.
Конструкция CRPU была чрезвычайно проста. Трубки были достаточно прочными, чтобы топливо подавалось в двигатель только под давлением . [ требуется цитата ] Это устраняло необходимость в турбонасосах . Двигатель охлаждался абляционно , что исключало необходимость в тонких топливных каналах и термостойком керосине. Двигатель не имел карданного подвеса ; вместо этого транспортное средство управлялось дросселированием CRPU одной стороны по сравнению с противоположной стороной. Таким образом, двигатель был просто встроен в стенки трубок, а единственными механизмами были дроссельные клапаны. Никакой отдельной системы наддува не было; баки просто оставлялись с незаполненным пространством , которое затем заполнялось газом до нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм. Из-за узкой трубки переборки между секциями могли быть простыми пластинами, а не куполами, как практически на всех других ступенях ракеты. Не было системы зажигания; вместо этого порция фурфурилового спирта впрыскивалась перед керосином. Фурфуриловый спирт самопроизвольно воспламенился при контакте с азотной кислотой.
Использование абляционного охлаждения, стальной конструкции высокого давления и больших «пустых» пространств означало, что CRPU был тяжелым, с относительно низкой производительностью. Диаметр труб также накладывал жесткий предел на диаметр двигателя, не позволяя использовать эффективное сопло с высоким расширением для верхних ступеней. Однако объединения CRPU в три ступени было достаточно для достижения орбиты. Между тем, низкая стоимость каждого CRPU, после экономии за счет масштаба, полученной за счет производства сотен или, возможно, тысяч единиц в год, все равно сделала бы транспортное средство более дешевым, чем его современники.
Базовая конструкция пусковой установки компании, как утверждалось, должна была выводить на орбиту одну метрическую тонну. Она состояла бы из ядра третьей ступени из четырех CRPU, окруженного второй ступенью из двенадцати CRPU, в свою очередь окруженной 48 CRPU первой ступени. [ необходима цитата ] Более крупные транспортные средства и мощности могли бы быть достигнуты с большим количеством CRPU, возможно, включая несколько сотен за полет для тяжелой пусковой установки.
Компания прогнозировала, что CRPU в конечном итоге будут настолько дешевы, что восстановление и ремонт пусковой установки будут не лучше, чем простое строительство большего количества единиц. [ требуется цитата ] Использование хранимого топлива и небольшого количества движущихся частей означало, что операции на стартовой площадке также будут очень простыми. Ожидалось, что эти преимущества превзойдут недостатки малого удельного импульса и доли полезной нагрузки .
Двигатели были широко испытаны на наземных стендах, как на немецких, так и на африканских испытательных полигонах. Эксперименты проводились с различными формулами топлива и окислителя, поскольку общая конструкция была довольно прочной.
Небольшие 4-секционные аппараты были построены и испытаны в Шаба-Норт , Заир и оазисе Себа , Ливия , где были достигнуты высоты от 20 до 50 километров. Ракеты, используемые там, имели длину 6 и 12 метров. Основная концепция CRPU была показана работоспособной, хотя некоторые ракеты испытывали отказы наведения или компонентов. Последний запуск ракеты OTRAG состоялся 19 сентября 1983 года на полигоне Эсрейндж . После этого запуска ракета OTRAG должна была использоваться в исследованиях на больших высотах.
Политическое давление впоследствии привело к закрытию проекта, о чем говорится в статье OTRAG .
После того, как компания покинула Ливию в 1987 году, часть оставшегося оборудования была конфискована правительством. Однако не хватало достаточно деталей и знаний, чтобы помешать Ливии продолжить проект. [ необходима цитата ]
Дата | Вариант OTRAG | Апогей (км) | Стартовая площадка | Подробности |
---|---|---|---|---|
1977 18 мая | 4x9м | 15 | Шаба Север | Испытательный автомобиль из четырех модулей, длиной 6 м; испытание тяги |
1978 19 мая | 4x9м | 30 | Шаба Север | Четырехмодульный испытательный автомобиль длиной 6 м; ночные испытания на большой высоте |
1978 июн 5 | 4x15м | 0 | Шаба Север | Потерял управление и разбился через несколько секунд |
1981 Мар 1 | 4x15м | 150? | Сабха, Ливия | Апогей 300 км по данным astronautix; провал по данным Leitenberger |
1981 июн 7 | 4x15м | 50? | Сабха, Ливия | Испытание на высокое ускорение, загрузка топлива 20 % |
1981 сен 17 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Испытание на крен, вызванный двигателем |
1981 1 окт. | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Испытание на выгорание до истощения |
1981 24 окт. | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест на истощение окислителя |
1981 Ноя 19 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест на истощение топлива |
1981 Декабрь 12 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест бортовой телекамеры |
1982 июн 2 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест глубокого дросселирования |
1982 июн 24 | 1x15м | 10? | Сабха, Ливия | Раннее отключение и испытание на разрушение |
1982 2 сен. | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест управления креном |
1982 сен 11 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Моделирование разделения ступеней |
1982 Ноя 10 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Запуск с угла возвышения 60 градусов |
1982 Ноя 16 | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест на окислитель RFNA |
1982 9 декабря | 1x15м | 50? | Сабха, Ливия | Тест топлива JP-4 |
1983 сен 19 | 4x9м | 4 | ЭСРАНЖ |
В мае 2006 года Джон Кармак , генеральный директор Armadillo Aerospace, встретился с Лутцем Кайзером , инженером-основателем OTRAG, который одолжил Кармаку часть своего оригинального исследовательского оборудования.
«Я переписывался с Лутцем несколько месяцев и узнал немало вещей. Я серьезно рассматривал орбитальную конструкцию с массивным кластером дешевых модулей в стиле OTRAG еще тогда, когда у нас был 98%-ный пероксид (предположительно, двухвинтовой двигатель с керосином), и я всегда считал это одним из жизнеспособных путей к значительному сокращению затрат на орбитальный запуск. После того, как мы действительно обсудили сделки и детали с Лутцем, я совершенно убежден, что это самый дешевый путь разработки для достижения значительных орбитальных возможностей. В конечном итоге многоразовые ступени возьмут верх, но я на самом деле думаю, что мы можем пройти весь путь до орбиты с нашим текущим бюджетом, следуя по этому пути. Отдельные модули менее сложны, чем наши нынешние корабли, и я все больше и больше склоняюсь к методам высокого производства, чем к прототипам ручной работы». -- Armadillo Aerospace Update, июнь 2006 г. [7]
Корпорация ARCA Space Corporation также черпала вдохновение в ракете OTRAG при проектировании EcoRocket Heavy. [8] [ ненадежный источник? ]