«Морской дракон» – Концепция большой ракеты со стартом с воды раннего космического века
Представьте ракету, настолько массивную, что она превосходит все когда-либо построенные, и способную стартовать на орбиту прямо из океана.
Это «Морской дракон» (Sea Dragon), концепт 1960-х годов, смелое видение, которое так и не было воплощено в жизнь, несмотря на амбициозные масштабы.
Задуманный американским инженером-ракетчиком Робертом Труаксом из компании Aerojet, ракета «Морской дракон» должна была быть почти 150 м в длину и 23 м в диаметре, затмевая самые большие современные ракеты.
Эта громадина должна была доставлять на низкую околоземную орбиту ошеломляющие 550 тонн груза за полёт. И так как интерес со стороны НАСА и Todd Shipyards угас, проект «Морской дракон» в итоге так и остался манящей мечтой, и остатком дерзких концепций освоения космоса начала космической эры.
Читайте: Новое ядерное топливо доставит ракеты на Марс за 45 дней и выдержит 2726 °C
Дизайн и проектирование «Морского дракона»
По замыслу Роберта Труакса, ракета «Морской дракон» должна была быть доступной и простой, а также минимизировать эксплуатационные расходы. Но из-за ориентации на экономичность, а не на эффективность, в итоге она получила название «большой глупой ракеты».
«Морской дракон» была разработана для запуска из океана, что устраняет необходимость в обширной наземной инфраструктуре. Новая система балластных баков, прикреплённая к основанию двигателя первой ступени, «поднимала» ракету в вертикальное стартовое положение. При этом полезный груз оставался над ватерлинией, что облегчало бы доступ к нему.
Труакс намеревался сократить расходы за счёт использования легкодоступных и недорогих материалов, в первую очередь стальных листов толщиной 8 мм. А строительство осуществляли бы опытные судостроители с использованием существующей инфраструктуры.
При проектировании особое внимание уделялось прочным, простым компонентам и большому запасу прочности, что ещё больше повышало бы надёжность и снижало сложность конструкции. Ракета-носитель «Морской дракон» задумывалась как частично многоразовая, с секциями, предназначенными для пассивного входа в атмосферу, что позволяло бы переоборудовать их и использовать повторно.
Типичная подготовка запуска начиналась бы с ремонта и интеграции полезной нагрузки на прибрежном объекте. На этом этапе заправлялся и керосин в баки. Затем собранная ракета буксируется к месту запуска. А жидкий кислород и жидкий водород должны будут вырабатываться на месте с помощью электролиза. В качестве обеспечения надёжного источника энергии, возможно, мог выступать атомный авианосец.
Балластные баки, которые также служили бы защитным колпаком для двигателя первой ступени во время транспортировки, заполнялись водой, погружая ракету ниже ватерлинии и приводя в конфигурацию вертикального старта. Перед запуском должны были бы быть проведены окончательные проверки.
Первая ступень с мощным двигателем
По проекту первая ступень «Морского дракона» была очень мощной, её приводил в движение один колоссальный двигатель, создающий тягу в 36 тыс. тонн.
Этот двигатель, заправляемый комбинацией ракетного керосина и жидкого кислорода, работал бы при высоком давлении. Ступень должна была гореть примерно 81 секунду, поднимая аппарат на высоту 40 км и на расстояние 32 км вниз по орбите со скоростью 6437 км/час.
При этом стандартный протокол миссии предусматривал, что первая ступень может иметь возможность дальнейшего восстановления и ремонта.
Вторая ступень «Морского дракона»
Вторая ступень была не менее впечатляющей, с ещё одним массивным двигателем, создающим тягу в 5897 тонн.
Этот двигатель использовал бы жидкий водород и жидкий кислород в качестве топлива, и работал бы на протяжении всего 260 секунд сгорания. Для улучшения характеристик на больших высотах двигатель оснастили бы расширяющимся соплом, увеличивающим коэффициент расширения с 7:1 до 27:1 по мере подъёма ракеты.
Для максимального использования пространства первой ступени, её «нос» был спроектирован заострённым и плотно прилегал к раструбу двигателя второй ступени, уменьшая общую высоту ракеты.
Грузоподъёмность, стоимость и наследие
Ракета «Морской дракон» обладала бы впечатляющей грузоподъёмностью, способной вывести на низкую околоземную орбиту до 550 тонн груза.
В 1963 году стоимость её полезной нагрузки оценивалась в диапазоне от 59 до 600 долларов США за килограмм или от 334 559 500 до 4 402 300 000 за 550 тонн по сегодняшнему курсу доллара. В итоге бюджетные ограничения привели к закрытию проекта. А отдела перспективных проектов НАСА, остановив разработку сверхтяжёлых ракет-носителей.
Но, ракета «Морской дракон» до сих пор поражает воображение многих представителей популярной культуры. В сериале Apple TV+ 2019 года «Ради всего человечества», действие которого происходит в альтернативной истории, где космическая гонка продолжается, «Морской дракон» появляется в одной из сцен.
События этой сцены происходят в 1983 году, где ракета «Морской дракон» стартует из Тихого океана, чтобы пополнить запасы развивающейся лунной колонии США. Второй сезон сериала ещё больше демонстрирует огромные возможности «Морского дракона», подчёркивая решающую роль в пополнении запасов лунной базы.