Das derzeit privat finanzierte Stratolaunch-System wurde Anfang der 1990er Jahre von einer Gruppe von Ingenieuren der V. I. Dryden im Auftrag der NASA. Der Luftstart wurde im Zusammenhang mit seinem Allazimut, dh der Möglichkeit, in jede Richtung zu starten, ausgearbeitet. Der klassische Start einer Rakete von bodengestützten Raumhäfen erfordert räumliche Manöver, für die ein erheblicher Teil des Treibstoffvorrats verwendet wird. Und das Trägerflugzeug kann einfach und natürlich den Kurs ändern, die günstigsten äquatorialen Kurse anfliegen und Satelliten (einschließlich Zweizweck-Satelliten) in eine geostationäre Umlaufbahn bringen. Es ist auch wichtig, sich an die sogenannte Sperrzone zu erinnern, die in der Nähe von Kosmodromen vorhanden sein muss - Trümmer der Boosterstufen von Raketen fallen auf ihr Territorium. Das Format solcher Zonen kann mehrere tausend Quadratkilometer erreichen, mit ernsthaften Einschränkungen für jede wirtschaftliche Aktivität in ihren Gebieten.
Bert Rutan. Quelle: popmech.ru
Wie immer gibt es in der Geschichte der nicht-trivialen Ideen eine aktive Persönlichkeit, die sich viel Mühe gegeben hat, sie in die Realität umzusetzen. Ein solcher für das Stratolaunch-Projekt war der Flugzeugkonstrukteur Bert Rutan, der vorschlug, die seiner Meinung nach fehlerhafte Idee aufzugeben, die bestehenden fliegenden "Schwergewichte" für den Luftstart umzugestalten. Und es gab viele Projekte - die An-225 mit einem maximalen Startgewicht von 640 Tonnen sollte mit einer 250-Tonnen-Rakete ausgestattet werden, die wiederum nicht mehr als 12 Tonnen Nutzlast in den Orbit beförderte. Kommerzielle Berechnungen haben jedoch gezeigt, dass zur Amortisation mindestens 20-25 Tonnen Nettogewicht in die Umlaufbahn geworfen werden müssen, und das Gewicht des Trägerflugzeugs wird in diesem Fall 1000 Tonnen überschreiten. Und alles wäre gut - es gibt keine besonderen theoretischen Schwierigkeiten beim Zusammenbau einer solchen Maschine, aber wo soll so ein Riese sitzen? Die Schaffung von ein oder zwei Luft- und Raumfahrtzentren für Flugzeuge dieser Klasse entwertet eigentlich alle wirtschaftlichen Vorteile eines Luftstarts. Rutan schlug das Unterschallflugzeug Grasshopper Grasshopper vor, das zum Prototyp für das Scaled Composites Model 351 Roc wurde, das aus Stahl und Verbundwerkstoffen besteht. Das Fahrzeug hatte einen Zweirümpfer mit einem Vier-Stützen-Chassis und sollte eine Trägerrakete aus einer Höhe von mehr als 12 km starten. Teilweise wurden die Entwicklungen in der touristischen Suborbitalstation SpaceShipTwo umgesetzt. Im Jahr 2010 gesellte sich zum Talent von Bert Rutan das finanzielle Potenzial des Investors Paul Allen, der das Projekt Stratolaunch Systems ins Leben rief. Die Jungs waren bereits bekannt - das Raketenflugzeug SpaceShipOne, das 100 km oder mehr klettern kann, ist ihr Handwerk. Zur Entwicklung des sechsmotorigen Wunders wurden hochrangige Spezialisten eingeladen - Ingenieure des Space Shuttle-Projekts sowie Piloten der Aufklärung und gleichzeitig das schnellste Flugzeug SR-71. Im Laufe des Jahres ist es uns gelungen, ein dreigleisiges Projekt zu schaffen – eine fliegende Startplattform, eine Trägerrakete der Mittelklasse und eine Bodeninfrastruktur, dh ein BIP, einen Hangar und so weiter. Das Interessanteste ist, dass der Ideengeber Bert Rutan im April 2011 aufgehört hat, an seiner Idee zu arbeiten, als er seine Firma Scaled Composites verließ, die den Roc entworfen hatte.
Scaled Composites Modell 351 Roc ("Bird Roc") Rollen. Quelle: spacenews.com
Ursprünglich sollte der "Birdie" etwa 544 Tonnen wiegen, aber im Laufe der Entwicklung und Montage wuchs dieser Wert auf 590. Der allgegenwärtige Elon Musk, ohne den anscheinend keine High-Tech-Kipish-Pässe der Welt übersahen die Entwicklung einer Trägerrakete auf Basis des eigenen Falcon 9. Das Startgewicht der Falcon 9 überstieg 400 Tonnen, das geplante Flugzeug konnte es nicht vom Boden abheben, daher wurde die "Neun" auf die Shorty-Version gekürzt. Die Rakete war kompakter, leichter (bis zu 250 Tonnen) und musste in den Zwischenraum des Scaled Composites Model 351 passen. Das Projekt ging davon aus, dass bis zu 6, 12 Tonnen Nutzlast in den Orbit gestartet werden konnten, was sogar dann die Frage nach der Machbarkeit dieses Vorhabens aufgeworfen. Doch die Arbeit ging weiter – die Organisatoren mieteten 8,1 Hektar Fläche in der kalifornischen Mojave-Wüste, wo sie im Oktober 2012 eine Werkstatt zur Herstellung von Verbundstrukturen und einen Hangar für die Montage der zukünftigen Flugzeuge errichteten.
Rollout von Scaled Composites Model 351 Roc aus dem Hangar. Quelle: dailymail.co.uk.
Ein großes Flugzeug hat große Flächen: Der Composite-Shop nimmt 8100 Quadratmeter ein, der Hangar bereits 8600. Der Startbeton ist jedoch für ein Flugzeug dieser Größe recht kompakt - nur 3800 Meter.
Das Modell 351 ist in vielerlei Hinsicht ein Sammelsurium branchenerprobter Lösungen, da die Boeing 747-400 das Triebwerk, das Fahrwerk, die mechanisierte Flügelsteuerung und die Avionik teilte. Außerdem kaufte Paul Allen für das Projekt zwei gebrauchte (!) Flugzeuge von United Airlines, die 1997 zusammengebaut wurden. Das Trägerflugzeug des Stratolaunch Systems-Systems ist nach dem Schema eines zweirumpfigen Hochdeckers mit einem geraden Flügel mit hoher Streckung und einem horizontalen Heckteil des Rumpfes konstruiert. Im mittleren Teil des Flügels, zwischen den Rümpfen, befindet sich ein Aufhängungs- und Startsystem für eine bis zu 250 Tonnen schwere Trägerrakete. Das Hauptstrukturmaterial der Flugzeugzelle ist Kohlefaser, die zum Markenzeichen von Scaled Composites geworden ist.
Eines der beiden Cockpits. Quelle: dailymail.co.uk
28 Räder des Flugzeugfahrwerks ermöglichen es, den Startbeton mit einer Masse von 590 Tonnen recht schonend zu machen. Unter den Flügelkonsolen hängen sechs gute alte PW4056 von Pratt & Whitney, die jeweils 25,7 Tonnen Schub erzeugen. Die Spannweite macht den Roc Bird zum größten in der Luftfahrtgeschichte – die An-225 Mriya (88,4 m), die A380 (79,8 m) und sogar die unsterbliche Schöpfung von Howard Hughes H-4 Hercules mit seinen gigantischen 97,5 Metern. Aber beim maximalen Abfluggewicht verliert der Zweirumpf mit seinen 640 Tonnen deutlich an Mriya, hält aber fest die zweite Linie in diesem Indikator der Welt. Ingenieure planen, das Flugzeug auf 850 km / h zu beschleunigen und die Trägerrakete in einer Entfernung von bis zu 2200 km vom Mutterflugplatz zu starten. Eine wichtige Konstruktionsentscheidung war die Tatsache, dass das Modell 351 als Transport- (Lese-, Militärtransport-)Flugzeug eingesetzt werden konnte, um die Entwicklungs- und Betriebskosten zu amortisieren. Dazu wird die Raketenkupplungs-Entkupplungseinheit demontiert und das Flugzeug ist bereit für den Transport von übergroßer Fracht, die beispielsweise nicht in die An-124 Ruslan passt. Die kurze Geschichte des Modells 351 hat folgende Chronologie:
- 31. Mai 2017 - Ausrollen aus dem Hangar;
- 29. Juni 2017 - die US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration hat die Hecknummer N351SL ausgestellt;
- September 2017 - die ersten Starts der Motoren;
- 18. Dezember 2017 - das erste Rollen und Joggen entlang des Flugplatzes mit einer Geschwindigkeit von 50 km / h.
Pratt & Whitney PW4056 Triple mit offenen Hauben. Quelle: dailymail.co.uk
Die Entwicklungsingenieure sind optimistisch, dass im aktuellen "Bird Roc" seine Flügel steigen und 2019 die erste Rakete ins All starten wird. Es stimmt, es gibt noch nichts zu starten - SpaceX Mask verließ ihr Projekt bereits im Jahr 2012, da die Ressourcen für ein sekundäres Projekt für sie fehlten. Und die Überarbeitung des Falcon 9 für Stratolaunch Systems war schon zu grundlegend. Die Suche nach neuen Raketenwissenschaftlern führte Paul Allen zur Firma OSC, die einen Festtreibstoff Pegasus II vorschlug, der 6,1 Tonnen Nutzmasse in eine erdnahe Umlaufbahn schickt. 2014 wurde Pegasus jedoch zugunsten eines neuen Produkts aufgegeben - einer dreistufigen Thunderbolt-Rakete, die mit zwei Festbrennstoff- und einem Flüssigantrieb (Wasserstoff + Sauerstoff) ausgestattet war. Im September 2014 sprach die amerikanische Firma Sierra Nevada über die Entwicklung des Raumflugzeugs Dream Chaser, das für das Stratolaunch-System angepasst wurde. Ein solches Raumflugzeug schickt bis zu drei Astronauten ins All und bringt sie sicher zur Erde zurück. Schließlich kann das System Raumfahrzeuge und ähnliche Objekte im suborbitalen Modus in nur 1,5 bis 2 Stunden in jeden Teil der Welt senden. Spüren Sie die Zweideutigkeit von Stratolaunch Systems und der "Friedens"-Mission der Sierra Nevada?
Paul Allen, Cheffinanzierer des Stratolaunch Systems-Projekts, versucht, in die Geschichte der globalen Luftfahrtindustrie einzugehen. Quelle: dailymail.co.uk
Infolgedessen verließen die Nachrichten über die letzten beiden Projekte langsam das Informationsfeld, und Paul Allen wurde krank von einer neuen Idee, seine Idee zu nutzen. Es wird vorgeschlagen, drei leichte Pegasys XL-Raketen gleichzeitig unter den Flügeln des Modells 351 zu hängen, aber der Markt für Dienstleistungen solcher "Kinder" ist sehr eng - nicht mehr als ein Start pro Jahr. Lohnt es sich für einen solchen Zaun wie ein Monster? So konnten die Ingenieure die Führung von Stratolaunch Systems davon überzeugen, … eine eigene Trägerrakete zu entwickeln. Bis zum 1. Juni 2018 will das Unternehmen im Stennis Space Center seine ersten Raketentriebwerke testen, für die bereits die ersten 5,1 Millionen US-Dollar bereitgestellt wurden. Als Ergebnis stand Paul Allen vor der Notwendigkeit, den gesamten Luftstartkomplex von Grund auf neu zu entwickeln – vom GDP bis zur Trägerrakete. Und mit "gebrauchten" Ersatzteilen hier zu tun, scheint nicht zu funktionieren.
