ОТРАГ (ракета)

ОТРАГ
ФункцияРакета-носитель
ПроизводительОТРАГ
Страна происхожденияГермания
История запусков
СтатусУшедший на пенсию
Стартовые площадкиСеверная Шаба , Конго
Сабха, Ливия,
Эсрейндж , Швеция
Всего запусков18
Первый полет18 мая 1977 г.
Последний полет19 сентября 1983 г.
Обычный ракетный двигатель
Высота16 м (52 фута)
Диаметр0,27 м (11 дюймов)
Пустая масса150 кг (330 фунтов)
Масса брутто1500 кг (3300 фунтов)
Питаться от1 × ОТРАГ
Максимальная тяга26,960 кН (6,061 фунт- сила )
Удельный импульс297 с (2,91 км/с)
Время горения140 секунд
ПропеллентН2О4

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.

Дизайн

ОТРАГ ЦРП

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 .

История полетов

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 ]

Запуски ракет OTRAG [4] [5] [6]
ДатаВариант OTRAGАпогей (км)Стартовая площадкаПодробности
1977 18 мая4x9м15Шаба СеверИспытательный автомобиль из четырех модулей, длиной 6 м; испытание тяги
1978 19 мая4x9м30Шаба СеверЧетырехмодульный испытательный автомобиль длиной 6 м; ночные испытания на большой высоте
1978 июн 54x15м0Шаба СеверПотерял управление и разбился через несколько секунд
1981 Мар 14x15м150?Сабха, ЛивияАпогей 300 км по данным astronautix; провал по данным Leitenberger
1981 июн 74x15м50?Сабха, ЛивияИспытание на высокое ускорение, загрузка топлива 20 %
1981 сен 171x15м50?Сабха, ЛивияИспытание на крен, вызванный двигателем
1981 1 окт.1x15м50?Сабха, ЛивияИспытание на выгорание до истощения
1981 24 окт.1x15м50?Сабха, ЛивияТест на истощение окислителя
1981 Ноя 191x15м50?Сабха, ЛивияТест на истощение топлива
1981 Декабрь 121x15м50?Сабха, ЛивияТест бортовой телекамеры
1982 июн 21x15м50?Сабха, ЛивияТест глубокого дросселирования
1982 июн 241x15м10?Сабха, ЛивияРаннее отключение и испытание на разрушение
1982 2 сен.1x15м50?Сабха, ЛивияТест управления креном
1982 сен 111x15м50?Сабха, ЛивияМоделирование разделения ступеней
1982 Ноя 101x15м50?Сабха, ЛивияЗапуск с угла возвышения 60 градусов
1982 Ноя 161x15м50?Сабха, ЛивияТест на окислитель RFNA
1982 9 декабря1x15м50?Сабха, ЛивияТест топлива JP-4
1983 сен 194x9м4ЭСРАНЖ

Возрождение интереса

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? ]

Ссылки

  1. ^ "Otrag". www.astronautix.com . Получено 2024-03-06 .
  2. ^ "'Fly Rocket Fly' – Electronic Sound" . Получено 2024-03-06 .
  3. ^ "OTRAG". www.sat-net.com . Получено 2024-03-06 .
  4. ^ "OTRAG". www.svengrahn.pp.se . Получено 2024-11-28 .
  5. ^ "ОТРАГ в Эсрейндже" . www.svengrahn.pp.se . Проверено 28 ноября 2024 г.
  6. ^ "Otrag". www.astronautix.com . Получено 2024-11-28 .
  7. Июнь 2006 Armadillo Aerospace Update. Архивировано 3 марта 2016 на Wayback Machine
  8. ^ "ARCA Space: Белая книга программы исследования AMi" (PDF) . стр. 169.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=OTRAG_(rocket)&oldid=1260115963"