U prvim godinama američkog svemirskog programa glavni zadatak bio je poboljšati karakteristike raketnih i svemirskih sustava. Ubrzo je postalo jasno da je povećanje tehničkih parametara povezano sa značajnim poteškoćama i da bi trebalo dovesti do povećanja cijene lansiranja. Zanimljivo rješenje ovog problema predloženo je u obliku koncepta Big Dumb Booster.
Velika glupa raketa
Projekti raketnih i svemirskih sustava tog vremena odlikovali su se visokom tehničkom složenošću. Za dobivanje viših karakteristika razvijeni su i uvedeni novi materijali, stvoreni su obećavajući uzorci opreme svih klasa, razvijeni motori itd. Sve je to dovelo do povećanja troškova razvoja i proizvodnje projektila.
Izračuni su pokazali da će uz zadržavanje takvih pristupa troškovi povlačenja tereta ostati barem na istoj razini ili čak početi rasti. Za održavanje ili poboljšanje gospodarskih performansi bila su potrebna radikalno nova rješenja na razini koncepta. Prva istraživanja u tom smjeru započela su krajem pedesetih godina i ubrzo su dala prave rezultate.
NASA je u suradnji s brojnim privatnim zrakoplovnim kompanijama razvila nekoliko novih koncepata za napredne sustave. Jedan od njih zvao se Big Dumb Booster - "Veliko glupo (ili primitivno) lansirno vozilo".
Bit ovog koncepta bio je pojednostaviti dizajn lansirnog vozila i njegovih pojedinih dijelova što je više moguće. Za to je bilo potrebno koristiti samo dobro svladane materijale i tehnologije, napuštajući razvoj novih. Također je bilo potrebno pojednostaviti dizajn same rakete i njezinih sastavnih dijelova. Istodobno je bilo potrebno povećati prijevoznika, povećavajući njegovo nosivost.
Prve procjene ukazuju na to da je ovaj pristup projektiranju i proizvodnji omogućio BDB -u da postigne dramatično smanjenje troškova lansiranja. U usporedbi s postojećim i perspektivnim raketama nosačima "tradicionalnog" izgleda, novi su modeli bili višestruko ekonomičniji. Očekivao se i rast proizvodnje.
Tako se BDB pojačivač mogao brzo izgraditi i pripremiti za lansiranje, a zatim poslati veće opterećenje u orbitu. Priprema i lansiranje bili bi po razumnoj cijeni. Sve bi to moglo postati dobar poticaj za daljnji razvoj astronautike, ali prvo je bilo potrebno razviti i provesti bitno nove projekte.
Temeljna rješenja
Nekoliko razvojnih organizacija raketne i svemirske tehnologije sudjelovalo je u razvoju BDB koncepta. Predložili su i do različitih stupnjeva pripravnosti donijeli niz projekata lansirnih vozila. Predloženi uzorci značajno su se međusobno razlikovali po izgledu ili karakteristikama, ali su istovremeno imali niz zajedničkih obilježja.
Kako bi se pojednostavili i smanjili troškovi rakete, predloženo je da se ne gradi od lakih legura, već od pristupačnih i dobro svladanih čelika. Prije svega, razmotreni su stupnjevi visoke čvrstoće i duktilnosti iz kategorije čelika za maragiranje. Takvi su materijali omogućili izgradnju većih projektila sa potrebnim parametrima čvrstoće i razumnom cijenom. Osim toga, čelične konstrukcije mogle bi se naručiti od širokog spektra tvrtki, uklj. iz raznih industrija - od zrakoplovstva do brodogradnje.
Velika raketa s velikim opterećenjem zahtijevala je snažan pogonski sustav, ali sam takav proizvod bio je izuzetno skup i složen. Predloženo je da se ovaj problem riješi korištenjem najučinkovitijih vrsta goriva, kao i promjenom dizajna motora. Jedna od glavnih ideja u ovom području bila je odbacivanje turbopumpnih jedinica - jedne od najsloženijih komponenti raketnih motora na tekuće gorivo. Planirano je napajanje gorivom i oksidantom zbog povećanog tlaka u spremnicima. Samo ovo rješenje omogućilo je značajnu uštedu troškova.
Predloženi materijali i legure osigurali su izgradnju velikih konstrukcija s odgovarajućim potencijalom. Korisno opterećenje rakete Big Dumb Booster moglo bi se povećati na 400-500 tona ili više. S povećanjem veličine rakete, udio suhe mase u lansirnoj težini se smanjio, što je obećavalo nove uspjehe i dodatne uštede.
U budućnosti bi se rakete ili njihovi elementi mogli ponovno upotrijebiti, što je olakšano uporabom izdržljivih čelika. Zbog toga je planirano dodatno smanjenje troškova lansiranja.
Međutim, za dobivanje stvarnih rezultata bilo je potrebno dovršiti istraživački rad, a zatim pokrenuti eksperimentalni dizajn. Unatoč prividnoj jednostavnosti, ove bi faze mogle potrajati mnogo godina i zahtijevati znatna financijska sredstva. Ipak, poduzeća u svemirskoj industriji preuzela su taj rizik i započela s projektiranjem obećavajućih "primitivnih" lansirnih vozila.
Hrabri projekti
Prvi projekti nove vrste pojavili su se 1962. godine, a ocijenili su ih stručnjaci NASA -e. Ove varijacije BDB -a temeljile su se na zajedničkim idejama, ali su ih koristile na različite načine. Konkretno, bilo je razlika čak i u početnoj metodi.
Pravi rekorder mogla bi biti raketa NEXUS koju je razvila tvrtka General Dynamics. Bila je to jednostupanjska lansirna letvica visine 122 m i najvećeg promjera 45,7 m sa stabilizatorima u rasponu od 50 m. Procijenjena lansirna težina dosegla je 21,8 tisuća tona, nosivost za lansiranje u orbitu s niskom zemljom je porasla do 900 tona. Za ostale orbite nosivost je bila upola manja.
Raketa NEXUS trebala je lansirati teret u orbitu, a zatim sletjeti u oceane pomoću padobrana i desantnih motora na čvrsto gorivo. Nakon servisa takav bi BDB mogao izvesti novi let.
Iste godine pojavio se projekt Sea Dragon iz tvrtke Aerojet. Predložio je super tešku raketu-nosač za lansiranje mora, a za to nisu bili potrebni nikakvi zasebni lansirni objekti. Osim toga, planirano je uključivanje brodograđevnih poduzeća u proizvodnju takvih projektila koji imaju potrebne - ne najkompliciranije - tehnologije za sastavljanje metalnih konstrukcija.
"Sea Dragon" izgrađen je prema dvostupanjskoj shemi s pojednostavljenim raketnim motorima na oba. Duljina rakete dosegla je 150 m, promjer - 23 m. Težina - cca. 10 tisuća tona, nosivost - 550 tona za LEO. U prvoj fazi osiguran je motor na petrolej s kisikom s potiskom od 36 milijuna kgf. Umjesto kompleksa za zemaljsko lansiranje, predložen je kompaktniji sustav. Izrađen je u obliku velikog balastnog spremnika s potrebnim uređajima pričvršćenim na dno prvog stupnja.
Kako su zamislili dizajneri, raketu Sea Dragon trebalo je izraditi brodogradilište od uobičajenih "brodskih" materijala. Zatim bi se, uz pomoć tegljača, proizvod u vodoravnom položaju trebao odvući na mjesto lansiranja. Sustav lansiranja omogućio je prijenos rakete iz vodoravnog u okomiti položaj s gazom od oko polovice trupa. Tada bi Zmaj mogao upaliti motore i poletjeti. Povratak stepenica izveden je uz pomoć padobrana s slijetanjem na vodu.
Jeftino, ali skupo
Projekti superteških lansirnih vozila Big Dumb Booster bili su od velikog interesa u kontekstu daljnjeg razvoja astronautike. Međutim, njihova provedba bila je povezana s nizom karakterističnih poteškoća, bez čijeg prevladavanja nije bilo moguće postići željene rezultate. Trezvena procjena tehničkih prijedloga i projekata dovela je do zatvaranja cijelog smjera.
Daljnji razvoj predloženih projekata iz kompanija Aeroget, General Dynamics i drugih tvrtki bio je vrlo težak zadatak. Za stvaranje "jeftine" rakete bili su potrebni veliki troškovi za razvoj projekata i prilagodbu postojećih tehnologija za svemirske aplikacije. Istodobno, projektili koji su nastali u doglednoj budućnosti nisu bili od interesa: bilo kakav korisni teret od stotina tona jednostavno je izostao i nije se očekivao u sljedećim godinama.
NASA je smatrala neprikladnim gubiti vrijeme, novac i trud na projekte bez stvarne koristi. Do sredine šezdesetih prestali su svi radovi na temi BDB-a. Neki od sudionika ovih radova pokušali su preraditi projekte za druge zadatke, ali u ovom slučaju nisu dobili nastavak. Na radost poreznih obveznika, rad na BDB -u je rano prestao, a na sumnjiv program potrošeno je malo novca.
Kao što je pokazao daljnji razvoj američke astronautike, teška i super teška lansirna vozila doista su pronašla primjenu, ali su sustavi nosivosti stotine tona bili suvišni, ali i previše složeni i skupi - unatoč prvotnim planovima. Razvoj astronautike nastavio se bez "Velike primitivne rakete" - i pokazao željene rezultate.
