DC-X: ракета НАСА, вдохновляющая SpaceX и Blue Origin

6840

By Hailey Rose McLaughlin October 29, 2019 3:15 PM

https://www.discovermagazine.com/the-sciences/dc-x-the-nasa-rocket-that-inspired-spacex-and-blue-origin

За два десятилетия до того, как современные космические компании разработали ракеты, которые приземляются сами, DC-X уже сделал это.

Ракета была похожа на что-то из научно-фантастического фильма. Экспериментальный аппарат, сияющий белой пирамидой, опирающейся на четыре тонкие ноги, стал билетом НАСА в новую эру освоения космоса.

С серией встроенных ракетных двигателей в его нижней части, корабль мог подняться с земли и снова приземлиться вертикально – первый в своем роде.

Экспериментальный Delta Clipper, или DC-X, мог бы стать основой для космического корабля нового поколения. Действительно, череда успешных испытаний в пустыне в середине 1990-х годов принесла многообещающие результаты, намекая на будущие миссии на околоземную орбиту и даже на Луну.

Сегодня космические компании, такие как SpaceX и Blue Origin, создают летающие ракеты, основанные на той же концепции вертикального запуска и посадки, что и DC-X. Возможность повторного использования ракет таким образом, а не их падения в океан, обещает снизить затраты в геометрической прогрессии.

Но почти 25 лет назад эта мечта о космическом корабле многоразового использования казалась довольно далекой. DC-X, футуристический космический корабль НАСА, закончил свою жизнь огненным взрывом на стартовой площадке.

DC-X родился в эпоху, сфокусированную на освоении космоса. Программа космического челнока НАСА осуществила десятки успешных полетов на орбиту, помогая воплотить в жизнь унаследованные проекты, такие как Международная космическая станция и космический телескоп Хаббл.

Но были и недостатки у Шаттлов. Семь членов экипажа погибли в 1986 году, когда прокладка космического челнока «Челленджер» вышла из строя. Шаттлы также были не так многоразовы, как ожидалось.

В поисках более приемлемого варианта DC-X начинался как проект ВВС США с производителем аэрокосмической техники McDonnell Douglas.

До этого времени ни один космический корабль со встроенными ракетными двигателями не мог взлететь и затем приземлиться вертикально. Новая ракета испытывала ранее невиданные технологии для космических кораблей, и инженеры увидели в этом захватывающий проект, с которым можно было бы работать.

«Я оглядываюсь назад на то время своей карьеры, и я сейчас могу оценить то, что мы делали», – говорит Дэн Думбахер, возможный руководитель проекта для программы DC-X. «Мы делали вещи в мире ракет-носителей, которые обычно не допускались».

Dan Dumbacher
From Jan 2018 – Executive Director at American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)

Строительство первого прототипа DC-X началось в 1991 году, и инженеры начали испытания на удаленном ракетном полигоне «Белые пески» в Нью-Мексико 18 августа 1993 года. Во время своего первого полета корабль пролетел в воздухе чуть меньше минуты, достигнув высоты 151 футов. В последовательных испытаниях ракета продолжала взлетать и приземляться почти непосредственно там, где она начала полет, выполняя обещание повторного использования.

Планы использования космического корабля для регулярных космических путешествий были упомянуты в долгосрочных планах НАСА. Агентство заявило, что ракета может предложить новый, недорогой путь в космос. И, по одной оценке, цена полета на космическом корабле будет такой же, как и мировое путешествие на океанском лайнере Queen Elizabeth 2.

DC-X: The NASA Rocket That Inspired SpaceX and Blue Origin.
Two decades before the spaceflight companies of today designed rockets that land themselves, the DC-X had already done it.

По мере развития программы новая тестовая версия ракеты под названием DC-XA начала испытания в White Sands. В 1996 году ракета взлетела три раза, достигнув высоты 10000 футов за одно испытание.

– YouTube

youtu.be

Затем, 31 июля 1996 года, произошла катастрофа. Посадка ракеты происходила без помех, но когда она приблизилaсь к земле, неисправность помешала одной из четырех посадочных опор развернуться. Без этого важнейшего стабилизатора корабль не смог удержаться в вертикальном положении – oн опрокинулся и взорвался.

В комнате контроля за полетом Думбахер думал в это время, что конец DC-XA означает конец его карьеры. Ракета, на разработку которой они потратили годы, работали и испытывали – сейчас перед ними горела.

Затем зазвонил телефон.

Ожидая самого худшего, Дамбахер поздравил своего босса с хорошо выполненной работой. Хотя проект закончился огненным концом, в конечном итоге он был признан успешным. Команда разработала и проверила совершенно новую технологию космического корабля.

«Некоторые люди будут рассматривать последний тест как провал», – сказал Думбахер. «С одной стороны, я это вижу. С другой стороны, нам эти тесты разрешили выйти за границы возможного».

Сегодня Дэн Думбахер является исполнительным директором Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA).

Без сомнения, ракеты многоразового использования дешевле, и предлагают компаниям, занимающимся запуском спутников в космос, возможность отправлять больше рейсов в более короткие промежутки времени.
Такие компании, как SpaceX от Илон Маск и Blue Origin Джеффа Безоса, полагаются на эту концепцию, чтобы сделать экономически выгодным запуск тяжелых грузов в космос, и это, вероятно, определит будущее космических полетов.

SpaceX успешно запускает и повторно использует ракету Falcon 9 и транспортные средства Драгон, приземляя ускорители Falcon даже на управляемые дронами корабли в середине океана, чтобы их можно было забрать отдуда и использовать снова.
Тем временем Blue Origin планирует отправить на Луну миссию в 2024 году с использованием многоразовыс ракет на базе New Shepard и New Glenn.

У SpaceX есть еще более грандиозные планы относительно предстоящей ракеты Starship. Маск сказал, что хочет на Starship добраться до Марса, прототип которой – Starhopper – прошел предварительные испытания в августе 2019.

Starhopper, в очень похожем стиле, как эхо прошлых испытаний в пустыне DC-X более 20 лет назад, недавно взлетел на вершине радужного копья пламени, и осторожно вернулся на землю через несколько минут (SpaceX Space Launch Facility, Бока-Чика, штат Техас).

Starship и другие подобные ему корабли, вероятно, однажды станут основой для следующей волны исследования человечества в Солнечной системе.

Дамбахер и команда DC-X, возможно, и не подозревали этого, когда они наблюдали за тем, как их футуристическая ракета взлетела в 1993 году, но они наблюдали за тем что произойдет в недалеком будущем.

The path forward from DC-X/XA == https://ispcs.com/agenda_files/2010/gaubatz.pdf

23 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Кві 08, 2020 23:17

Пам’ятаю повідомлення про цю штуку наприкінці 90-х. Було багато ентузіазму в мережі. А ще багато гигикали через разючу схожість з Пєпєлацем

Кві 09, 2020 07:45

Плохо, что не пошли далее прототипов.

Кві 09, 2020 09:27

Так це ж NASA. В неї відсутній стимул. Бо далі прототипів є єдиний дієвий стимул — ринок

Кві 09, 2020 22:13

Мені здається, що практично усі аппарати, що бодай якось схожі на конус, просто приречені на порівняння із пєпєлацем)

Кві 09, 2020 23:02

Не просто конус, а апарати доволі широченькі і не дуже високі, по відношенню до ширини.

Кві 09, 2020 07:24

Тем временем Blue Origin планирует отправить на Луну миссию в 2024 году с использованием многоразовыс ракет на базе New Shepard и New Glenn.Не на базе, а на РН New Glenn

Кві 09, 2020 08:06

OK, it will be corrected. Tnx.

Кві 09, 2020 09:20

Не, ну, может у вас есть точные данные. Но, они же делают НГ. Кстати, я не уверен, что им дадут запускать их же модуль на НГ. То, что они хотят – это да. Нужно проверять данные, точно не скажу, не сильно вникал, но точно не на Шепарде и не на его основе, потому что его основа – Нью Гленн, то есть, еще нет ГН, чтобы на его основе что-то дорабатывать, было бы логично запускать это на НГ, но логика не нужна, если есть планы и факты.

Кві 26, 2020 14:24

Так его еще нет New Glenn, как и инфы толком, касаемо ВЕ-4. Разве что каким существующим РН.

Кві 09, 2020 14:41

неисправность помешала одной из четырех посадочных опор развернуться.
У такой конструкции “телескопического” выдвижения/складывания опор есть один существенный недостаток – опору может заклинить в держателе либо из-за того, что она где-нибудь примёрзнет (там близко охлаждённое ракетное топливо), либо из-за того, что перегреется, сильно расшириться и не сможет пройти через держатель…

Кві 09, 2020 19:01

Можно предположить – так и случилось.

Кві 09, 2020 19:28

Спасибо, многое из того, что я увидел, я раньше не знал. +

Кві 09, 2020 21:32

… и я тоже.
Меня заинтересовал вопрос – кто является пионером в осуществлении вертикальной посадки, и вот вcплыл Delta Clipper при поиске… действительно интересно, и жаль что тогда остановоились.

Кві 09, 2020 22:22

Действительно, жаль. Особенно грустно, что множество прекрасных идей не нашло своей реализации. Что ж, возможно, что-то и возродится на новом уровне, как идеи вертолёта и парашюта Леонардо стали реальностью.

Кві 25, 2020 11:04

Варианты две ступени и посадка по самолетному, для подобной DC-X/Х-33 геометрии не рассматривались? DC-X /Х-33 c 8-9 движками, но не одна ступень, а две. Двигатели обеих ступеней, как Королевской 7-ке. На обитере 1-2 ЖРД, остальные 7-8 на бустере (1 ступени). Топливная пара СПГ+ЖК, для орбитера можно с энергетическими добавками из третьего бачка, какой дицианацетилен, в аммиаке. Поднимет температуру “ядра горения” около 5000К и соответственно УИ до 400.