El cohete OTRAG fue un cohete modular de lanzamiento de satélites desarrollado por la empresa OTRAG en los años 1970 y 1980. [1] [2] [3] El cohete OTRAG se convertiría en un cohete construido a partir de varias unidades producidas en masa, destinado a transportar satélites con un peso de 1 a 10 toneladas o más en órbita. La producción en masa significó que se proyectaba que el vehículo sería 10 veces más barato que los vehículos convencionales de capacidad similar.
Se podrían construir varios cohetes OTRAG a partir de las CRPU (Unidad de propulsión de cohetes común) de la compañía. Un cohete sonoro agruparía cuatro o más CRPU en paralelo, coronadas con la carga útil. Un lanzador orbital utilizaría entre decenas y cientos de CRPU, dependiendo de la masa de la carga útil. Luego, el lanzador dejaría caer las CRPU externas y dejaría que las internas continuaran con la carga útil.
Una CRPU era esencialmente un tubo de acero, de 27 cm de diámetro y 16 metros de largo, unido por unos pocos tubos más cortos. La CRPU estaba dividida en tres secciones mediante mamparos de aluminio, con anillos de refuerzo adicionales entre los mamparos. Adelante, la mayor parte del tubo contenía una mezcla de oxidantes de ácido nítrico y tetróxido de nitrógeno . Lo siguiente fue una sección de combustible de queroseno . Se trataba de queroseno de calidad comercial, no del RP-1, más caro . La última fue la sección del motor. Una línea de combustible transportaba ácido nítrico alrededor del queroseno hasta el motor.
El diseño de la CRPU fue extremadamente simple. La tubería era lo suficientemente fuerte como para que los propulsores fueran alimentados al motor sólo mediante presión . [ cita necesaria ] Esto eliminó la necesidad de turbobombas . El motor se enfrió por ablación , eliminando la necesidad de finos conductos de combustible y queroseno resistente al calor. El motor no gimbal ; en cambio, el vehículo se dirigió acelerando las CRPU de un lado frente al lado opuesto. Por lo tanto, el motor simplemente se incorporó a las paredes del tubo, siendo los únicos mecanismos las válvulas de mariposa. No se incluyó ningún sistema de presurización separado; A los tanques simplemente se les dejó un espacio libre , que luego se llenó con gas a unos pocos cientos de psi. Debido a la estrecha tubería, los mamparos entre las secciones podrían ser placas simples, en lugar de cúpulas como prácticamente todas las demás etapas de cohetes. No había sistema de encendido; en cambio, se inyectó una dosis de alcohol furfurílico antes del queroseno. El alcohol furfurílico se encendió espontáneamente al entrar en contacto con el ácido nítrico.
El uso de refrigeración ablativa, construcción de acero a alta presión y grandes espacios "vacíos" significaban que una CRPU era pesada y con un rendimiento relativamente bajo. El diámetro de la tubería también puso un límite estricto al diámetro del motor, impidiendo el uso de una boquilla eficiente y de alta expansión para las etapas superiores. Sin embargo, agrupar las CRPU en tres etapas fue suficiente para alcanzar la órbita. Mientras tanto, el bajo costo de cada CRPU, después de las economías de escala obtenidas al producir cientos o posiblemente miles de ellas por año, aún habría dejado el vehículo más barato que sus contemporáneos.
El diseño básico del lanzador de la compañía pretendía llevar una tonelada métrica a la órbita. Habría consistido en un núcleo de tercera etapa de cuatro CRPU, rodeado por una segunda etapa de doce CRPU, a su vez rodeada por las 48 CRPU de la primera etapa. [ cita necesaria ] Se lograrían vehículos y capacidades más grandes con un mayor número de CRPU, posiblemente incluyendo varios cientos por vuelo para un lanzador pesado.
La compañía pronosticó que las CRPU llegarían a ser tan baratas que recuperar y renovar un lanzador no sería mejor que simplemente construir más unidades. [ cita necesaria ] El uso de propulsores almacenables y pocas piezas móviles significó que las operaciones en el sitio de lanzamiento también serían muy simples. Se esperaba que estas ventajas superaran las desventajas del pequeño impulso específico y la fracción de carga útil .
Los motores se probaron exhaustivamente en plataformas terrestres, tanto en sitios de prueba alemanes como africanos. Los experimentos se realizaron con distintas formulaciones de combustible y oxidantes, ya que el diseño general era bastante sólido.
Se construyeron y probaron vehículos pequeños de 4 unidades en Shaba Norte, Zaire y Seba Oasis, Libia , donde se alcanzaron alturas de 20 a 50 kilómetros. Los cohetes utilizados allí tenían entre 6 y 12 metros de largo. Se demostró que el concepto básico de CRPU era viable, aunque algunos cohetes experimentaron fallas en la guía o en los componentes. El último lanzamiento de un cohete OTRAG tuvo lugar el 19 de septiembre de 1983 en Esrange . Tras este lanzamiento, el cohete OTRAG se utilizaría en investigaciones a gran altura.
Luego, la presión política cerró el proyecto, como se analiza en el artículo de la OTRAG .
Después de que la empresa abandonó Libia en 1987, el gobierno confiscó algunos de los equipos restantes. Sin embargo, faltaban suficientes piezas y conocimientos para impedir que Libia continuara con el proyecto. [ cita necesaria ]
John Carmack , director ejecutivo de Armadillo Aerospace, se reunió con Lutz Kayser , el ingeniero fundador de OTRAG, en mayo de 2006, quien le prestó a Carmack parte de su hardware de investigación original.
"He estado manteniendo correspondencia con Lutz durante algunos meses y he aprendido bastantes cosas. Consideré seriamente un diseño orbital de grupo masivo de módulos baratos estilo OTRAG cuando teníamos 98% de peróxido (se supone que es un biprop con queroseno), y siempre lo he considerado una de las rutas viables para una reducción significativa en los costos de lanzamiento orbital. Después de analizar realmente los intercambios y los detalles con Lutz, estoy bastante convencido de que esta es la ruta de menor costo de desarrollo para lograr una reducción significativa. Con el tiempo, las etapas reutilizables tomarán el control, pero en realidad creo que podemos llegar hasta la órbita con nuestro presupuesto actual siguiendo este camino. Los módulos individuales son menos complicados que nuestros vehículos actuales, y me estoy volviendo más. y más aficionado a los métodos de alta producción que a los prototipos hechos a mano". -- Actualización aeroespacial de Armadillo de junio de 2006 [4]
ARCA Space Corporation también se ha inspirado en el cohete OTRAG para el diseño del EcoRocket Heavy. [5]
