Rockwell International Star Raker
В 70-х годах в Америке, после ухудшения отношений с арабскими нефтедобывающими странами и прекращением поставок нефти, разразился энергетический кризис.
В 1977 в качестве решения проблемы NASA представило проект "Solar Power System" - сеть орбитальных электростанций с солнечными панелями как способ выйти из сложившегося энергетического кризиса.
Каждая станция представляла из себя две конструкции солнечных панелей 5 км в длину и 4 км в ширину, общей длиной 11,73 км и весом в 10'420 тонн. На орбите пыль и циклы дня и ночи не будут играть роли, что позволило бы электростанции вырабатывать энергию 24/7.
Вырабатываемое электричество должно было направляться вниз через микроволны на приемную сетку, которая может быть построена практически где угодно, даже над океанами.
Реализация проекта SPS с постройкой всех 60 орбитальных электростанций должна была занять 30 лет.
Проблема заключалась, разумеется, в том, как доставить такое количество груза на орбиту. На тот момент самым тяжелым объектом, выведенным на низкую околоземную орбиту была 85-тонная станция Skylab доставленная в космос с помощью огромных ракет Saturn V, оставшихся от более ранних миссий Apollo на Луну. Новые солнечные электростанции весили в 100 раз больше, чем даже современная Международная Космическая Станция.
Потребовалось бы более тысячи запусков Saturn V, чтобы вывести хотя бы одну электростанцию на орбиту, не говоря уже о всех 60 cтанциях SPS.
Корпорация Rockwell International предложила проект Rockwell International Star Raker - одноступенчатая орбитальная транспортная система, представляющая собой орбитальный самолет длиной 103 метра с размахом дельтавидного крыла в 93 метра с воздушно-реактивными и ракетными двигателями. Взлетая горизонтально, он мог бы доставлять до 89 тонн груза на низкую околоземную орбиту высотой 555 километров.
Такая система позволила бы выводить грузы на орбиту по цене около 25 долларов за килограмм. Для сравнения, SpaceX выводит один килограмм полезной нагрузки на орбиту за, примерно, 2720 долларов.
Благодаря дельтавидной конструкции крыла и общим габаритам, внутреннего объема хватало не только для топлива, но и для груза. Грузовая палуба была смоделирована по образцу транспортного самолёта C-5 Galaxy и имела высоту и ширину 6 на 6 метров и длину 43 метра.
У корабля были две системы двигателей.
Первая - 10 реактивных турбовентиляторных двигателей с высокой степенью двухконтурности, использовав водород в качестве топлива, каждый с тягой 63,5 тонны.
Вторая - три водородных ракетных двигателя, каждый с тягой 480 тонн.
Star Raker должен был стартовать со взлетно-посадочной полосы, взлетая горизонтально, как самолёт. После взлёта часть стоек шасси сбрасывалась на парашютах.
После подъема на высоту в 29 километров и преодоления звукового барьера самолёт активировал бы свои ракетные двигатели, достигая скорости в 7,2 Маха. Затем воздушно-реактивные двигатели выключались и закрывались.
После достижения орбиты в 556 километров, ракетные двигатели выключались и при помощи двигателей системы орбитального маневрирования челнок начинал сближаться с космической станцией (или местом её постройки).
Для выгрузки доставленных материалов Star Raker отворачивал бы носовой отсек с кабиной экипажа, открывая грузовой отсек.
Система рельсов на борту, позволяла бы состыковаться с рельсами космической станции и быстро выгружать груз.
Во время посадки экипаж должен был развернуть челнок так, чтобы его хвост был обращен в направлении орбитального движения, а затем включал двигатели орбитального маневрирования для схода с орбиты.
Максимальная перегрузка при входе в атмосферу под малым углом достигала бы не более 2,3 G. После входа в атмосферу, когда Star-Raker замедлился бы до скорости в 6 Махов, он начинал маневры для замедления до скорости в 0,85 Маха. Затем запускались реактивные двигатели.
Топлива на борту должно было статься на 556 км дозвукового полета и две попытки посадки. Посадочная скорость самолета должна была составить около 215 километров в час.
Для реализации программы SPS потребовалось бы 1100 полетов в год или примерно 1 запуск Star Raker каждые 8 часов с флотом из 30 самолетов.
Star Raker имел несколько преимуществ перед космическим грузовым судном, включая возможность приземляться в любом аэропорту, который может принять Boeing 747 или C5 Galaxy.
Ему нужна была только взлетно-посадочная полоса длиной 2,4 - 4,2 км для посадки и взлета соответственно. Это означало бы, что он мог бы забрать груз самостоятельно в каком-то региональном аэропорту, прежде чем отправиться на космодром для последующего запуска на орбиту.
После прихода к власти в 1981 администрации Рейгана и резкого падение цен на нефть, программа "Solar Power System" стала не только крайне дорогой, но и абсолютно нерентабельной.
После закрытия проекта SPS, пропала и необходимость в проекте Rockwell International Star Raker и вся программа была закрыта.
Отличный комментарий!