Есть ли какая-нибудь надежда на лунную базу? Часть 2

Тяжёлый ракетоноситель

Сатурн-5

Сатурн-5 (НАСА)

В самом начале «Созвездия» в 2005 году, НАСА выдвинуло следующую рекомендацию: «Для системы запуска следующего поколения как для пилотируемых полётов на НОО, так и для грузовых полётов 125-тонного класса для исследований вне орбиты Земли нужно стремиться реализовывать архитектуру, производную от шаттла. После тщательного анализа нескольких ... вариантов для пилотируемых и грузовых полётов, у вариантов, производных от шаттла, были обнаружены значительные преимущества в отношении затрат, планирования, безопасности и надежности.» (Arch. Study, 2005 стр.47)

Несмотря на эти преимущества, система Спейс шаттл как ключевой кандидат имела фундаментальный недостаток: ограниченную грузоподъёмностью. Едва ли она могла служить тяжёлым носителем для лунной миссии.

Действительно, Сатурн-5 якобы поднимал на НОО полезную нагрузку около 120 тонн, в то время как системы Спейс шаттл ограничены полезной нагрузкой около 100 тонн, включая орбитер. Перепроектирование этих систем представляет собой совершенно новую задачу (см. ниже).

Не удивительно, что НАСА продолжает изучать подходящие варианты различных мощных ракет для полётов на Луну и далее. Кажется логичным, если бы следующее поколение ракетоносителей учитывало достижения системы Сатурн-5, созданной во времена «Аполлона».

Двигатели первой ступени (F-1): Успех программы «Аполлон» во многом основывался на работе ракеты Сатурн-5 с пятью большими двигателями F-1 на первой ступени, которые, как утверждалось, были самыми мощными ракетными двигателями когда-либо построенными. Однако во всестороннем 750-страничном исследовании архитектуры двигатель F-1 ни рассматривается как запасной вариант, ни анализируется в качестве прототипа для дальнейшей разработки. В этом подробном обзоре потенциальных возможностей НАСА в ракетной науке и технике он расплывчато упоминается всего один раз. (Arch. Study, 2005 стр.467)

Двигатель F-1

Двигатель F-1 (Rocketdyne)

Вместо этого через четыре года после старта «Созвездия», НАСА не приняло чёткого решения относительно того, на чём должен быть основан следующий тяжёлый ракетоноситель. К середине 2009 года комиссия Огустина всё ещё пыталась выбрать между только что предложенной «архитектурой носителей, основанных на шаттле Арес-1 + Арес-5; и «супер-тяжёлым» носителем, происходящим от наследия программы развития одноразовых ракетоносителей.» (Augustine, 2009 стр.64)

Последние были носителями средней грузоподъёмности, обычно используемые НАСА в недавних беспилотных миссиях. Ракеты Арес были частью «Созвездия». И снова комиссия Огустина не упоминает ни Сатурн-5, ни двигатель F-1.

Кроме того, Управление общего учёта указывает на проблему, выявленную в ходе ранних исследований и моделирования нового пилотируемого ракетоносителя Арес-1: «Моделирование показывает, что осцилляции тяги на первой ступени вызывают недопустимые структурные вибрации. Существует вероятность того, что частота и амплитуда осцилляций тяги могут выходить за пределы проектных требований к конструкции Ареса (курсив мой).»

Затем Управление общего учёта продолжает: «Целевая группа НАСА изучила этот вопрос и предложила варианты устранения, в том числе установку на первой ступени поглотителей вибрации и пересмотр части конструкции «Ориона» для изолирования экипажа от вибраций ... Неспособность полностью исследовать полётные характеристики модифицированного носителя может способствовать аварии конструкции и потере управления ракетой.» (GAO, 2008 стр.10)

Это заявление имеет исторический аспект. Та же проблема – то есть структурные вибрации корпуса ракеты, вызванные вибрацией камер сгорания двигателей первой ступени – была зафиксирована 4 апреля 1968 года, во время второго теста Сатурн-5, известного как Аполлон-6, после его беспилотного запуска. Так называемые вибрации пого оказались настолько велики, что были признаны угрозой для здоровья и выживания экипажа, и для целостности полезной нагрузки, в том числе лунного модуля (ЛМ). Даже в то время было признано: «Если бы на борту Аполлона-6 были люди, экипаж, наверное, прервал бы полёт во время пого, когда их бы так сильно мотало, что они не смогли бы работать в космическом корабле.» (Apollo, 1989 стр.314)

Всех читателей сайта очень прошу делиться статьями сайта в соц.сетях.Заранее благодарю. Admin.

Эта запись опубликована в рубрике Американцы на Луне с метками .