El cohete OTRAG era un cohete modular de lanzamiento de satélites desarrollado por la empresa OTRAG en los años 1970 y 1980. [1] [2] [3] El cohete OTRAG debía convertirse en un cohete construido a partir de varias unidades producidas en serie, destinado a llevar satélites con un peso de 1 a 10 toneladas o más en órbita. La producción en masa significaba 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 empresa. Un cohete sonda agruparía cuatro o más CRPU en paralelo, sobre las que se colocaría la carga útil. Un lanzador orbital utilizaría de docenas a cientos de CRPU, dependiendo de la masa de la carga útil. El lanzador luego dejaría caer las CRPU externas, dejando las internas para continuar con la carga útil.
Una CRPU era esencialmente un tubo de acero, de 27 cm de diámetro y 16 metros de largo, unido a partir de unos pocos tubos más cortos. La CRPU estaba dividida en tres secciones por mamparos de aluminio, con anillos de refuerzo adicionales entre los mamparos. En la parte delantera, la mayor parte del tubo contenía una mezcla de ácido nítrico y oxidantes de tetróxido de nitrógeno . A continuación había una sección de combustible de queroseno . Se trataba de queroseno de calidad comercial, no del más caro RP-1 . Por último estaba la sección del motor. Una línea de combustible transportaba ácido nítrico alrededor del queroseno, hasta el motor.
El diseño de la CRPU era extremadamente simple. La tubería era lo suficientemente fuerte como para que los propulsores se alimentaran al motor solo por presión . [ cita requerida ] Esto eliminó la necesidad de turbobombas . El motor se enfrió ablativamente , eliminando la necesidad de conductos de combustible finos y queroseno resistente al calor. El motor no tenía cardán ; en cambio, el vehículo se dirigía estrangulando las CRPU de un lado contra el lado opuesto. Por lo tanto, el motor simplemente se construyó en las paredes del tubo, y los únicos mecanismos eran las válvulas de estrangulamiento. No se incluyó ningún sistema de presurización separado; los tanques simplemente se dejaron con un espacio vacío , que luego se llenó con gas a unos pocos cientos de psi. Debido a la tubería estrecha, los mamparos entre las secciones podían ser placas simples, en lugar de cúpulas como prácticamente todas las demás etapas de cohetes. No había sistema de ignición; en cambio, se inyectaba una gota 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, la construcción de acero de alta presión y los grandes espacios "vacíos" implicaban que una CRPU era pesada y tenía un rendimiento relativamente bajo. El diámetro de los tubos también ponía un límite estricto al diámetro del motor, impidiendo el uso de una tobera eficiente de alta expansión para las etapas superiores. Sin embargo, agrupar las CRPU en tres etapas era 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, habría dejado al vehículo más barato que sus contemporáneos.
El diseño básico del lanzador de la compañía pretendía elevar 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 requerida ] 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 predijo que las CRPU acabarían siendo tan baratas que recuperar y reacondicionar un lanzador no sería mejor que simplemente construir más unidades. [ cita requerida ] El uso de propulsores almacenables y pocas piezas móviles significaba que las operaciones en el sitio de lanzamiento también serían muy simples. Se esperaba que estas ventajas superaran las desventajas de un pequeño impulso específico y una fracción de carga útil pequeños .
Los motores se probaron exhaustivamente en plataformas terrestres, tanto en campos de pruebas alemanes como africanos. Se realizaron experimentos con distintas fórmulas de combustible y oxidante, ya que el diseño general era bastante robusto.
Se construyeron y probaron pequeños vehículos de 4 unidades en Shaba Norte, Zaire y el oasis de Seba , Libia , donde se alcanzaron alturas de 20 a 50 kilómetros. Los cohetes utilizados allí tenían 6 y 12 metros de longitud. El concepto básico de CRPU demostró ser 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 . Después de este lanzamiento, el cohete OTRAG se utilizaría en investigaciones a gran altitud.
La presión política acabó con el proyecto, como se analiza en el artículo de OTRAG .
Después de que la empresa se fue de Libia en 1987, el gobierno confiscó parte del equipo restante. Sin embargo, faltaban suficientes piezas y conocimientos como para impedir que Libia continuara con el proyecto. [ cita requerida ]
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 en contacto con Lutz durante unos meses y he aprendido bastantes cosas. Consideré seriamente un diseño orbital de cúmulos masivos de módulos baratos al estilo OTRAG cuando teníamos peróxido al 98% (supuestamente un bihélice con queroseno), y siempre lo he considerado una de las rutas viables para una reducción significativa en los costos de lanzamiento orbital. Después de repasar en profundidad los detalles con Lutz, estoy bastante convencido de que esta es la ruta de menor costo de desarrollo para una capacidad orbital significativa. Con el tiempo, las etapas reutilizables tomarán el relevo, pero en realidad creo que podemos llegar a la órbita con nuestro presupuesto actual siguiendo este camino. Los módulos individuales son menos complicados que nuestros vehículos actuales, y cada vez me gustan más los métodos de alta producción que los prototipos artesanales". -- Actualización de Armadillo Aerospace de junio de 2006 [4]
ARCA Space Corporation también se ha inspirado en el cohete OTRAG para el diseño del EcoRocket Heavy. [5] [ ¿ Fuente poco confiable? ]
