Mostaza BAC - BAC Mustard

El dispositivo de recuperación y transporte espacial de unidades múltiples o MUSTARD , generalmente escrito como Mustard , fue un concepto de sistema de lanzamiento reutilizable que fue explorado por la British Aircraft Corporation (BAC) a mediados de la década de 1960.

Mustard estaba destinado a operar como un cohete de múltiples etapas , las etapas individuales comprenden módulos de avión espacial casi idénticos . Estos aviones, o escenarios, eran vehículos hipersónicos , capaces de volar a velocidades superiores a cinco veces la velocidad del sonido. Después de un lanzamiento vertical, cada etapa debía separarse progresivamente durante el ascenso, después de lo cual volarían individualmente de regreso hacia una pista de aterrizaje adecuada. El avión espacial final debía ser capaz de alcanzar una altitud tal que pudiera lograr una trayectoria suborbital antes de realizar también un retorno controlado. Después de un aterrizaje convencional, todas las etapas estaban destinadas a ser reutilizadas varias veces. Se proyectó que Mustard era adecuado para lanzar cargas útiles que pesaban hasta 2.300 kg (5.000 lb) en órbita .

El concepto se originó a partir de estudios realizados por el conglomerado de fabricación británico English Electric , que se había inspirado en una propuesta estadounidense, el Douglas Astro , que se propuso en 1962. A lo largo de la década de 1960, el proyecto Mustard se perfeccionó y preparó para el lanzamiento del programa. Sin embargo, la financiación para la iniciativa no provino del gobierno británico y el concepto finalmente languideció luego de la finalización del último gran estudio de diseño a principios de 1967. Según la compañía sucesora de BAC, BAE Systems , el costo proyectado para completar el desarrollo de Mustard se había estimado como siendo entre 20 y 30 veces más barato que el sistema de lanzamiento desechable convencional utilizado para el programa American Apollo . El conocimiento y la experiencia de Mustard se aplicaron en varias otras vías, siendo la más destacada el programa de aviones espaciales HOTOL durante la década de 1980.

Historia

Orígenes

Durante las décadas de 1940 y 1950, el Reino Unido había emprendido numerosas empresas independientes relacionadas con el espacio, como el programa de misiles balísticos Black Knight y el fallido lanzador de satélites Black Arrow . Si bien las ambiciones de estos programas se habían visto atenuadas tanto por el costo como por el deseo político de colaborar con otras naciones occidentales y de la Commonwealth , como el lanzador Europa , Gran Bretaña conservaba un interés considerable en la búsqueda de varias tecnologías relacionadas con el espacio. El campo de los vehículos espaciales reutilizables no fue una excepción a este interés, el conglomerado de fabricación británico English Electric había realizado un trabajo preliminar sobre el tema en sus instalaciones de Warton , Lancashire , como parte de una serie de estudios más amplios patrocinados por el gobierno sobre alta velocidad. vehículos y aviones espaciales suborbitales . Durante 1960, las actividades aeroespaciales de English Electric se fusionaron con las de muchas otras empresas en la formación de British Aircraft Corporation (BAC). La nueva entidad continuó su investigación patrocinada sobre estos conceptos.

Según el autor Nigel Henbest, uno de los equipos de investigación de BAC, encabezado por el ingeniero Tom Smith , Jefe del Departamento Aeroespacial de BAC, que inicialmente estaba investigando problemas de vuelo supersónicos e hipersónicos , se interesó en la aplicación de dicho vehículo para actividades relacionadas con el espacio. . El equipo comparó sus estimaciones de rendimiento de un vehículo de lanzamiento reutilizable con alas con los cohetes multietapa convencionales , y determinó que el enfoque no era rentable, en gran parte debido a que requería diferentes cohetes para alimentar cada etapa. En cambio, al simplificar el lanzador para usar vehículos alados casi idénticos, se podrían lograr ahorros de costos considerables tanto en términos de su desarrollo como de fabricación. Los costos asociados se habrían reducido aún más si todos los elementos fueran reutilizables y sin necesidad de reacondicionamiento posterior a la misión, que solo requeriría reabastecimiento de combustible. Además, la escala de los vehículos podría aumentarse o disminuirse para producir vehículos de lanzamiento que se adapten prácticamente a cualquier requisito de peso y empuje.

Se ha afirmado que desde una etapa temprana, la investigación relacionada con el espacio de BAC estaba siendo influenciada por programas espaciales extranjeros, siendo el más importante de ellos los Estados Unidos ; Según se informa, la empresa realizó estudios detallados de varios proyectos y propuestas transatlánticas. Se dice que un vehículo propuesto en particular, el Douglas Astro , impresionó a los investigadores británicos; a principios de 1964, el Astro se adoptó como un punto de partida conceptual para el propio diseño agrupado de BAC, al que la empresa llegó a denominar Dispositivo de recuperación y transporte espacial de unidades múltiples o MOSTAZA ; sin embargo, en el lenguaje común, este apodo generalmente se escribía simplemente como Mostaza . En el diseño más estudiado, Mustard debía pesar aproximadamente 420 toneladas antes del lanzamiento y ser capaz de entregar una carga útil de tres toneladas a una órbita terrestre geoestacionaria (GEO).

Calado y terminación

Durante 1964, el diseño de Mustard había llegado al punto en que estaba efectivamente completo. Sin embargo, Smith reconoce que para haber continuado el proyecto hasta la etapa de fabricación, se habrían requerido varios miles de millones de libras de inversión, cuya financiación no fue presupuestada ni planificada por ninguna entidad. Escribiendo para la revista científica New Scientist , el autor Nigel Henbest comentó que era poco probable que Gran Bretaña pudiera perseguir el desarrollo de Mustard solo, pero también sugirió que había un valor potencial para la plataforma si se organizaba como una empresa europea multinacional, similar a la convencional Europa y Lanzadores Ariane .

A principios de 1967 se elaboró ​​el último gran estudio de diseño sobre el tema, tras lo cual se continuó con el proyecto a un nivel inferior hasta que el trabajo sobre Mustard fue finalmente terminado en 1970 por el gobierno británico, que había decidido participar en el nuevo cargo estadounidense. - Proyecto Apollo en su lugar. En consecuencia, varios miembros del personal clave del proyecto Mustard habían pasado los dos primeros años de la década de 1970 en el extranjero en North American Rockwell , donde contribuyeron al estudio inicial que eventualmente conduciría al transbordador espacial estadounidense . Alrededor de este tiempo, se dice que la perspectiva de colaboración se ha desvanecido y, en ausencia de un interés significativo por parte del gobierno británico, el proyecto Mustard fue efectivamente terminado.

A principios de 1977, BAC se fusionó más tarde con su rival Hawker Siddeley para formar British Aerospace (B.Ae) y cuando surgió el proyecto de avión espacial HOTOL reutilizable en 1984, el equipo del proyecto se trasladó a Warton, donde aprovecharon la experiencia que había tenido. acumulado durante el proyecto anterior de Mustard. Al escribir sobre la cancelación de Mustard, Henbest escribió que la ausencia de "coraje político" había sido en gran parte responsable del fracaso de la empresa para convertirse en realidad; además, si el Ministerio de Aviación hubiera financiado más investigaciones , entonces Gran Bretaña podría haber desempeñado un papel más importante en otros programas espaciales, como el transbordador espacial estadounidense .

Diseño

Módulos

Mustard era un sistema de lanzamiento espacial modular reutilizable, que comprendía múltiples copias del diseño de un solo vehículo, cada una de las cuales estaba configurada para una función diferente como etapa de refuerzo o avión espacial orbital. El diseño del vehículo central se parecía al diseño básico del Douglas Astro , siendo ambos vehículos reutilizables con alas delta , como lo sería el posterior Transbordador espacial estadounidense. Además, los tres funcionaron como cohetes lanzados verticalmente y usaron alas integrales para que pudieran aterrizar horizontalmente, similar a un avión.

El diseño evolucionó a través de un total de quince variantes o esquemas propuestos, cada uno de los cuales generalmente comprende un fuselaje de cuerpo de elevación de quilla profunda con alas delta en un diseño de cuerpo de ala mezclado suave , con aletas de cola gemelas que se elevan desde las puntas de las alas y se inclinan hacia afuera. Algunas variantes tempranas presentaban un ala delta compuesta , completa con aletas traseras internas. La energía fue proporcionada por una disposición de entre uno y cuatro motores de cohetes colocados en el fuselaje trasero. Debido a la velocidad relativamente baja de reingreso previsto, se creía que complejo embaldosado resistente al calor podría prescindirse en favor de simple y más barato de níquel - aleación de revestimiento de madera a través de los bajos del coche. El Mostaza estaría tripulado por entre tres y seis astronautas .

Desde el punto de vista operativo, había dos configuraciones principales de vehículos, las etapas orbitador y propulsor, respectivamente. El vehículo orbitador, que transportaba la carga útil deseada, presentaba conductos para recibir combustible de los impulsores, mientras que las unidades impulsoras incorporaron sistemas para transferir combustible al vehículo orbitador o entre sí. De esta manera, el orbitador podría permanecer completamente lleno para su largo vuelo de inyección orbital, mientras que todos los vehículos aún podrían compartir un diseño de tanque de combustible estandarizado. Según Smith, el vehículo en órbita habría sido capaz de realizar entre 30 y 50 lanzamientos antes de necesitar ser reemplazado, mientras que los motores de refuerzo, que no habrían estado sujetos a tanto calor y estrés, habrían permanecido utilizables hasta 200 veces.

Agrupación y apilamiento

Se exploraron varios arreglos de agrupamiento y apilamiento. Donde el Astro se habría lanzado como un cohete escalonado de dos etapas, para el cual el propulsor habría sido mucho más grande que el orbitador, Mustard comprendía de tres a cinco módulos de tamaño casi idéntico. Los primeros estudios se centraron en un vehículo con una parte inferior en "V" superficial de 120 ° tanto en el cuerpo como en las alas, de modo que tres podrían agruparse en un triángulo. Algunos incluyeron un cuarto vehículo orbital montado sobre tres propulsores. El régimen más eficiente era vaciar un refuerzo a la vez, manteniendo los demás llenados el mayor tiempo posible, de modo que el refuerzo de la primera etapa pudiera retirarse lo antes posible. Los tres propulsores se vaciarían sucesivamente. Pero esto condujo a una carga de masa asimétrica que BAC creía que era un problema importante, por lo que los diseños posteriores utilizaron un sistema de apilamiento lateral en el que los módulos más planos se apilaban más como hojas de papel.

A 150.000 a 200.000 pies (46.000 a 61.000 m), a unas 30 millas náuticas, la última de las unidades de refuerzo se separaría; una vez despejadas, estas unidades se deslizarían hacia abajo y aterrizarían en una pista similar a los aviones convencionales, lo que permitiría su reutilización. La nave espacial colocaría su carga útil en órbita a unas 1.000 millas náuticas, lo que se lograría aproximadamente 10 minutos después del lanzamiento, y luego regresaría a la Tierra a través de un descenso planeado controlado antes de realizar un aterrizaje de manera similar a las unidades de refuerzo. Originalmente, se imaginó que los tres vehículos estarían tripulados, sin embargo, al comentar a mediados de la década de 1980, Smith observó que, debido a los avances tecnológicos, sería posible que las unidades de refuerzo estuvieran completamente automatizadas utilizando la tecnología existente.

Ver también

• Lista de diseños de sistemas de lanzamiento espacial
• HOTOL
• Transbordador espacial

Referencias

Citas

Bibliografía

enlaces externos

• Enciclopedia Astronautica - Mostaza
• Unreal Aircraft - Alas extrañas - BAC MOSTAZA
• Modelo a escala MOSTAZA (blanco en la parte trasera de la vitrina)
• ^ igual que arriba ^ (Ver también Martin Marietta Spacemaster )
• Economist, 21 de junio de 2013, Thunderbirds se han ido: una empresa de defensa británica abre sus archivos para revelar vuelos de fantasía que nunca volaron
• MOSTAZA en BAE Systems