O Sea Dragon era um estudo de projeto conceitualizando em 1962 para um veículo de lançamento superpesado orbital reusável de dois estágios lançado do mar. O projeto foi liderado por Robert Truax enquanto trabalhava na Aerojet, um de vários designs que ele criou com a intenção de ser lançado por foguetes flutuantes no oceano. Apesar de ter havido algum interesse em ambas a NASA e o Todd Shipyards, o projeto não foi implementado. Com as dimensões de 150m de comprimento e 23m de diâmetro, o Sea Dragon teria sido o maior foguete já construído. Ele é comparado a outros conceitos não construídos como o Convair's Nexus e Super Nexus, o Large Multipurpose Launch Vehicle da Boeing, a série de veículos de lançamento de estágio único de Philip Bono e vários veículos de lançamento NOVA Post-Saturno.

Design A ideia básica de Traux era produzir lançadores pesados de baixo preço, um conceito chamado "grande estúpido booster". Para baixar o custo de operação, o próprio foguete era lançado do oceano e construído em um estaleiro com matérias mais padrão. Um grande sistema de tanques de lastro preso ao fundo da tubeira do primeiro estágio era usado para orientar o foguete verticalmente para o lançamento. Nessa orientação o payload no topo do segundo estágio estava logo acima da linha da agua, fazendo o acesso ser fácil. Truax já havia experimentado com o sistema básico no Sea Bee e Sea Horse. Para baixar o custo do foguete, ele tinha a intenção que o foguete fosse construído de materiais econômicos, especificamente chapas de aço de 8mm. O foguete seria construído num estaleiro e rebocado para um lançamento no mar. Ele usaria largas margens de tolerância em sua construção com materiais fortes e simples para aumentar ainda mais a confiabilidade e reduzir os custos e a complexidade. O sistema seria pelo menos parcialmente reusável com reentrada passiva recuperação de seções do foguete para reforma e relançamento. O primeiro estágio era pra ser alimentado por um único presssure-fed motor de 36300000 kgf de empuxo queimando RP-1 e LOX (oxigênio líquido). A pressão do tanque 32atm para RP-1 e 17arm para LOX, provendo uma pressão de câmara de 20 atm durante o lançamento. O primeiro estágio seria equipado com um escudo térmico baseado em amianto para recuperação reúso do veículo. Enquanto o veículo sobe a pressão diminuiria, eventualmente esgotando o combustível depois de 81 segundos. O veículo estaria a 25 km de altura e 20 km downrange, viajando a velocidade de 4,000 mph (6,437 km/h; 0,001788 km/s) atentes do staging. Uma perfil de missão normal veria o primeiro estágio pousando em um splashdown de alta velocidade por volta de 180 milhas (290 km) downrange. O barulho do motor do primeiro estágio, que produziria um nível de pressão sonora (SPL) de aproximadamente 184 dB durante o lançamento, criaria um ambiente sônico e de vibração altamente desafiador para uma plataforma de lançamento tradicional em terra. Esse problema era um ponto comum para veículos da escala do Sea Dragon. Uma solução proposta por Philip Bono, era o "water-filled acustic limiter," que consistiria de discos parabólicos preenchidos com agua sobre a plataforma de lançamento. Porém, o tamanho e infraestrutura de suporte requerida um sistema assim teria aumentado significativamente os custos da construção da plataforma de lançamento. O time de projeto de Truax evitou esses custos de construção adotando o conceito de lançamento marinho. O segundo estágio era equipado com um único extremamente grande pressure-fed motor de hydrolox com 6 404 000 kgf (62,80 MN; 14 120 000 lbf), alimentava um conversor de baixa pressão de 7 atm (710 kPa; 100 psi). No fim da queima de 260s, o segundo estágio estaria a 142 mi (229 km) de altitude e 584 mi (940 km) downrange. Para melhorar a performance do motor do segundo estágio, o motor tinha uma tubeira expansiva do motor que cobriria a maior parte do primeiro estágio tankage, agindo como um aeroshell para o primeiro estágio durante a subida. Durante os eventos da separação. esse nozzle descartável iria de um formato mais linear a mais cônico, melhorando a expansion ratio do segundo estágio. Para prover estabilização de atitude, o segundo estágio era também equipado com quatro motores de hydrolox auxiliares, cada um produzindo 24 130 kgf (236,6 kN; 53 200 lbf) de empuxo. Esses motores serviam como a principal fonte do sistema de Thrust Vector Control (TVC) do veículo; eles proveriam controle de rolamento durante a queima do primeiro estagio e completo controle de altitude (inclinação, guinada e rolamento) para o segundo estágio. Para garantir a confiabilidade, esses motores auxiliares eram acesos e monitorados na superfície do oceano por um total de 1340 segundos, continuando a queimar depois do desligamento do o motor principal do segundo estágio para prover o incremento final de velocidade requerida para a injeção orbital.

Uma sequencia de lançamento típica começaria com o foguete sendo reformados e acoplado a seu tanque de lastro no litoral. O RP-1 seria carregado nesse momento. O foguete então seria rebocado até o local de lançamento, onde LOX e LH2 seriam gerados localmente usando eletrólise; Traux sugeriu usando um porta aviões nuclear como fonte de energia durante esse fase. O tanque de lastro, que também servia como tampa e proteção para o tubeira do motor do primeiro estágio, seria enchido com agua, afundando o foguete para posição vertical com o segundo estágio acima da linha da água. Verificações de ultimo minuto poderiam então ser feitas e o foguete lançado.

O foguete teria sido capaz de carregar cargas de até 550 toneladas (540 toneladas longas; 610 toneladas curtas) ou 550 000 kg (1 210 000 lb) para a LEO (orbita baixa). Isso seria o suficiente para lanças confortavelmente a ISS em um único lançamento (que pesa "míseras" 450 toneladas). O custo da carga, em 1963, foi estimado entre $59 e $600 por kg (aproximadamente $630 a $6.400 por kg em dólares em 2025 , para comparação o Falcon 9 é estimado custar ~$3.100 por kg em 2025.) A TRW (Space Technology Laboratories, Inc.) conduzium um review do programa e validou o design e seus custos esperados. Porém, pressões orçamentárias levaram ao fechamento do Future Projects Branch, terminando o trabalho no lançador super pesado para uma missão a Marte proposta.

Sea Dragon na ficção O Sea Dragon aparece no episódio final da primeira temporada de série da Apple TV+ de 2019 For All Mankind que se passa numa timeline de história alternativa em que a corrida espacial de década 1960 não terminou. Em uma cena que se passa em 1983, um Sea Dragon é mostrado sendo lançado do oceano Pacífico na televisão ao vivo. Diálogo indica que um grupo de batalha de porta-aviões está presente como medida de segurança, e que o lançamento oceânico é uma feito como medida de segurança devido a carga incluir plutônio.

Ver também Aquarius (foguete)

Referências

Notas

Ligações externas

Truax Engineering Multimedia Archive Sea Dragon Concept Volume 1 (Summary), LRP 297 (NASA-CR-52817), 1963-01-28. Sea Dragon Concept Volume 2, LRP 297, 1963-02-12. Sea Dragon Concept Volume 3 (Preliminary program plan), LRP 297 (NASA-CR-51034), 1963-02-12. YouTube Channel Link: For All Mankind s01e10 post-credits scene. The Sea Dragon launch Encyclopedia Astronautica, Sea Dragon Big Dumb Rockets YouTube, Sea Dragon - 8.14 TMRO - Interview show about "Sea Dragon" Search "Sea Dragon Concept" at the NASA Technical Report Server to read the unclassified design study: Sea Dragon Concept Volume 1 (Summary), LRP 297 (NASA-CR-52817), 1963-01-28. Sea Dragon Concept Volume 3 (Preliminary program plan), LRP 297 (NASA-CR-51034), 1963-02-12. Aerospace Projects Review blog about Boeing's Large Modular Launch Vehicle https://www.aerospaceprojectsreview.com/blog/?p=3774