Pendorong besar nan bodoh
Pendorong besar nan bodoh (Big Dumb Booster, BDB) adalah wahana peluncur antariksa kelas umum yang didasarkan pada premis bahwa mengoperasikan roket besar dengan desain sederhana lebih murah daripada mengoperasikan roket yang lebih kecil dan lebih kompleks terlepas dari efisiensi muatan yang lebih rendah. [1] Sebagaimana dimaksud oleh Office of Technology Assesment:
Istilah "Pendorong Besar dan Bodoh" telah diterapkan pada berbagai konsep terkait wahana peluncur antariksa berbiaya rendah, terutama yang menggunakan pendekatan "teknologi rendah" untuk mesin dan tangki propelan pada bagian pendorong. Pada penggunaannya di sini, istilah ini merujuk kepada kriteria dalam perancangan sistem peluncuran demi biaya yang minimum dengan menggunakan subsistem yang disederhanakan di tempat yang sesuai.[2]
Meskipun booster dengan desain berbiaya minimum dan berukuran besar kurang efisien secara keseluruhan, total biaya pengoperasiannya lebih murah karena lebih mudah dibuat, dioperasikan, dan dipelihara, dengan manfaat keandalan yang tinggi karena berkurangnya jumlah suku cadang.[1]
Sejarah
[sunting | sunting sumber]Karya konsep dipimpin oleh para pendukungnya di Aerospace Corporation, TRW, dan Aerojet General, dimulai pada akhir tahun 1950an. Pendekatan tipikal termasuk penggunaan baja maraging (HY-140) untuk struktur, penggunaan mesin bertekanan /UDMH, kemudian LOX/RP-1, dengan injektor pintle dari Lunar Module Descent Engine (LMDE) produksi TRW yang diperbesar ukurannya. [1] [3]
Sea Dragon adalah kendaraan peluncuran 2 tahap BDB yang sangat besar yang didesain oleh Robert Truax dan rekannya di Aerojet. Space Technology Laboratories, Inc. (TRW) berkontribusi pada upaya desain. Pesawat itu mampu membawa muatan lebih dari 500 metrik ton ke orbit rendah Bumi. [4]
TRW (sekarang Northrop Grumman ) mengembangkan dan meluncurkan beberapa mesin, termasuk TR-106, mesin berdaya dorong 2890 kN yang kuat dan berbiaya rendah untuk menunjukkan kesiapan teknologi mesin. [5] [6] TRW juga mendesain booster pengganti pesawat ulang-alik berbiaya rendah untuk meluncurkan 29 metrik ton muatan ke orbit 28 derajat dengan biaya sekitar $59 juta. [3] [7]
Beal Aerospace menyempurnakan BDB klasik dengan kendaraan peluncuran BA-1 dan BA-2 mereka. [8]
Desain biaya minimum
[sunting | sunting sumber]Metodologi rancangan berbiaya rendah dikembangkan oleh Arthur Schnitt. Metodologi ini adalah proses membuat analisis perdagangan untuk memahami implikasi biaya versus produksi massal. Rancangan ini bukan pilihan desain spesifik seperti mesin yang diberi tekanan atau mesin tunggal per tahap. Proses ini menunjukkan cara bagaimana mengurangi biaya dengan mengizinkan massa muatan bertambah di mana terdapat dampak yang menguntungkan pada biaya siklus hidupnya. Beberapa konsep desain awal disebut sebagai pendorong besar nan bodoh, tetapi belum menunjukkan adanya keuntungan. [1]
Biaya kendaraan peluncur relatif terhadap massa muatan (misalnya dolar per kilogram ke orbit) dapat ditentukan dari persamaan roket, bersama dengan rasio massa dan rasio biaya. Ketika perangkat keras roket berteknologi rendah menjadi lebih berat (seperti massa tangki dibandingkan dengan propelan dan massa mesin dibandingkan dengan daya dorong), biaya perangkat keras tersebut (dolar per kg bahan) haruslah menjadi jauh lebih murah, yang kemudian menjelaskan dengan sendirinya mengapa pendorong besar nan bodoh kemungkinan besar tidak dapat diterapkan. [9]
Lihat juga
[sunting | sunting sumber]- Beal Aerospace
- Sea Dragon
- OTRAG, BDB dengan sejumlah besar booster paralel
Referensi dan catatan
[sunting | sunting sumber]- ^ a b c d Schnitt, Arthur (1998) Minimum Cost Design for Space Operations.
- ^ Big Dumb Boosters: A Low-Cost Space Transportation Option? Office of Technology Assessment, February 1989, NTIS order #PB89-155196
- ^ a b London III, John R. (October 1994). LEO on the Cheap (PDF). Air University Press. ISBN 0-89499-134-5.
- ^ “Study of Large Sea-Launch Space Vehicle,” Contract NAS8-2599, Space Technology Laboratories, Inc./Aerojet General Corporation Report #8659-6058-RU-000, Vol. 1 – Design, January 1963.
- ^ Dressler, Gordon A. and J. Martin Bauer (2000) TRW Pintle Engine Heritage and Performance Characteristics AIAA 2000-3871.
- ^ “TRW LCPE 650 Klbf LOX/LH2 Test Results,” K. Gavitt and T. Mueller, AIAA 2000-3853, 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 16–19 July 2000.
- ^ TRW, Inc., “Low Cost Shuttle Surrogate Booster (LCSSB),” final report (Redondo Beach, Calif., 15 May 1981).
- ^ Beal Aerospace Technologies, Inc. Beal Aerospace Diarsipkan 2015-10-06 di Wayback Machine.
- ^ “Launch Vehicle Cost: A Low Tech Analysis,” J. Whitehead, AIAA 2000-3140, 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 16–19 July 2000.