Obecnie finansowany ze środków prywatnych system Stratolaunch został koncepcyjnie opisany na początku lat 90. przez grupę inżynierów z V. I. Dryden na zlecenie NASA. Start powietrzny został opracowany w związku z jego wszechazymutem, czyli możliwością startu w dowolnym kierunku. Klasyczny start rakiety z naziemnych portów kosmicznych wymaga manewrów przestrzennych, do których zużywana jest duża część zapasu paliwa. A samolot przewoźnika może łatwo i naturalnie zmienić kurs, lecieć na najkorzystniejsze kursy równikowe i wystrzelić satelity (w tym dwufunkcyjne) na orbitę geostacjonarną. Należy również pamiętać o tzw. strefie wykluczenia, która musi znajdować się w pobliżu kosmodromów - na jego terytorium spadają szczątki stopni startowych rakiet. Format takich stref może sięgać kilku tysięcy kilometrów kwadratowych z poważnymi ograniczeniami w jakiejkolwiek działalności gospodarczej na ich terenie.
Berta Rutana. Źródło: popmech.ru
Jak zawsze, w historii nietrywialnych idei jest aktywna osobowość, która włożyła wiele wysiłku w przełożenie jej na rzeczywistość. Takim dla projektu Stratolaunch był konstruktor samolotów Bert Rutan, który zaproponował porzucenie błędnego, jego zdaniem, pomysłu przerobienia istniejących latających „ciężkich ciężarów” na start powietrzny. A projektów było wiele - An-225 o maksymalnej masie startowej 640 ton miał być wyposażony w 250-tonową rakietę, która z kolei dostarczyła na orbitę nie więcej niż 12 ton ładunku. Ale komercyjne obliczenia wykazały, że aby się zwrócić, konieczne jest wyrzucenie na orbitę co najmniej 20-25 ton masy netto, a masa samolotu przewoźnika w tym przypadku przekroczy 1000 ton. I wszystko byłoby w porządku - nie ma specjalnych teoretycznych trudności z montażem takiej maszyny, ale gdzie usiądzie taki gigant? Stworzenie jednego lub dwóch centrów lotniczych dla samolotów tej klasy faktycznie dewaluuje wszystkie ekonomiczne bonusy startu lotniczego. Rutan zaproponował samolot poddźwiękowy Grasshopper Grasshopper, który stał się prototypem modelu Scaled Composites Model 351 Roc, wykonanego ze stali i kompozytów. Pojazd był dwukadłubowy z czteropodporowym podwoziem i przeznaczony był do wystrzeliwania rakiety nośnej z wysokości przekraczającej 12 km. W pewnym stopniu zmiany zostały wdrożone w turystycznej stacji suborbitalnej SpaceShipTwo. W 2010 roku do talentu Berta Rutana dołączył finansowy potencjał inwestora Paula Allena, który stworzył projekt Stratolaunch Systems. Chłopaki byli już znajomi - samolot rakietowy SpaceShipOne, zdolny do pokonania 100 km lub więcej, to ich dzieło. Do opracowania sześciosilnikowego cudu zaproszono najwyższej klasy specjalistów - inżynierów projektu Space Shuttle, a także pilotów rozpoznania i jednocześnie najszybszego samolotu SR-71. W ciągu roku udało nam się stworzyć projekt trójczłonowy – latającą platformę startową, średniej klasy pojazd startowy i infrastrukturę naziemną, czyli GDP, hangar i tak dalej. Najciekawsze jest to, że pomysłodawca Bert Rutan przestał pracować nad swoim pomysłem w kwietniu 2011 roku, kiedy opuścił swoją firmę Scaled Composites, która zaprojektowała Roc.
Skalowane kompozyty model 351 Roc ("Bird Roc") kołowanie. Źródło: spacenews.com
Początkowo „ptaszek” miał ważyć około 544 ton, ale w trakcie opracowywania i montażu wartość ta wzrosła do 590. Wszechobecny Elon Musk, bez którego, jak się wydaje, nie przechodzi ani jeden światowy hi-tech-kipish, nadzorował rozwój rakiety nośnej opartej na własnym Falconie 9. Masa startowa Falcona 9 przekroczyła 400 ton, projektowany samolot nie był w stanie podnieść go z ziemi, więc „dziewiątka” została przycięta do wersji Shorty. Rakieta była bardziej kompaktowa, lżejsza (do 250 ton) i musiała zmieścić się w przestrzeni międzykadłubowej Scaled Composites Model 351. Projekt zakładał wystrzelenie na orbitę aż 6,12 ton ładunku, co nawet następnie zadał pytania o wykonalność tego przedsięwzięcia. Ale praca trwała dalej – organizatorzy wynajęli 8,1 hektara terenu na kalifornijskiej pustyni Mojave, gdzie w październiku 2012 roku zbudowali warsztat do produkcji konstrukcji kompozytowych oraz hangar do montażu przyszłego samolotu.
Wyjazd Scaled Composites Model 351 Roc z hangaru. Źródło: dailymail.co.uk.
Duży samolot ma duże powierzchnie: warsztat kompozytów zajmuje 8100 metrów kwadratowych, a hangar ma już 8600. Beton startowy jest jednak dość zwarty jak na samolot tej wielkości - tylko 3800 metrów.
Model 351 jest pod wieloma względami mieszaniną sprawdzonych w branży rozwiązań, ponieważ Boeing 747-400 miał wspólny silnik, podwozie, elementy sterujące wysokiego podnoszenia i awionikę. Ponadto Paul Allen do projektu kupił dwa używane (!) samoloty od United Airlines, zmontowane w 1997 roku. Samolot nośny systemu Stratolaunch Systems zaprojektowano według schematu dwukadłubowego górnopłata z prostym skrzydłem o dużym wydłużeniu i poziomym przekrojem ogonowym kadłuba. W środkowej części skrzydła, pomiędzy kadłubami, znajduje się system zawieszenia i wyrzutni dla rakiety o masie do 250 ton. Głównym materiałem konstrukcyjnym płatowca jest włókno węglowe, które stało się znakiem rozpoznawczym Scaled Composites.
Jeden z dwóch kokpitów. Źródło: dailymail.co.uk
28 kół podwozia samolotu pozwala na ostrożne obchodzenie się z betonem startowym o masie 590 ton. Pod skrzydłem zawieszono sześć starych, dobrych PW4056 firmy Pratt & Whitney, które wytwarzają 25,7 ton ciągu każdy. Rozpiętość skrzydeł sprawia, że Roc Bird najbardziej w historii lotnictwa – An-225 Mriya (88,4 m), A380 (79,8 m), a nawet nieśmiertelny twór Howarda Hughesa H-4 Herculesa z jego gigantycznymi 97,5 metrami. Ale w maksymalnej masie startowej dwukadłub wyraźnie przegrywa z Mriyą ze swoimi 640 tonami, ale mocno trzyma drugą linię tego wskaźnika na świecie. Inżynierowie planują zdolność samolotu do przyspieszenia do 850 km/h i wystrzelenia rakiety nośnej w odległości do 2200 od macierzystego lotniska. Ważną decyzją projektową był fakt, że Model 351 mógł być używany jako samolot transportowy (czytaj, wojskowy transport) w celu zrekompensowania kosztów rozwoju i eksploatacji. W tym celu zdemontowana zostaje jednostka sprzęgająco-sprzęgająca rakiety i samolot jest gotowy do transportu ładunków ponadgabarytowych, które np. nie mieszczą się w An-124 Rusłan. Krótka historia Modelu 351 ma następującą chronologię:
- 31 maja 2017 r. - wytaczanie hangaru;
- 29 czerwca 2017 r. - Federalna Administracja Lotnictwa USA wydała numer ogonowy N351SL;
- wrzesień 2017 - pierwsze rozruchy silników;
- 18 grudnia 2017 r. - pierwsze kołowanie i bieganie po lotnisku z prędkością 50 km/h.
Pratt & Whitney PW4056 potrójny z otwartymi kapturami. Źródło: dailymail.co.uk
Inżynierowie rozwoju są optymistycznie nastawieni, że w obecnym „Bird Roc” wzniesie się na skrzydła, a w 2019 roku wystrzeli pierwszą rakietę w kosmos. To prawda, że nie ma jeszcze nic do uruchomienia - SpaceX Mask wyszedł z ich projektu w 2012 roku z powodu braku zasobów na dodatkowy projekt dla nich. A przeróbka Falcona 9 dla Stratolaunch Systems była już zbyt fundamentalna. Poszukiwania nowych naukowców zajmujących się rakietami doprowadziły Paula Allena do firmy OSC, która zaproponowała Pegasusa II na paliwo stałe, który wysyła 6,1 tony użytecznej masy na niską orbitę okołoziemską. Ale do 2014 roku Pegasus został porzucony na rzecz nowego produktu - trzystopniowej rakiety Thunderbolt wyposażonej w dwa silniki na paliwo stałe i jeden na ciecz (wodór + tlen). Do września 2014 roku amerykańska firma Sierra Nevada mówiła o rozwoju samolotu kosmicznego Dream Chaser, przystosowanego do systemu Stratolaunch. Taki samolot wyśle w kosmos do trzech astronautów i bezpiecznie sprowadzi ich na Ziemię. Wreszcie system może wysyłać statki kosmiczne i podobne obiekty w trybie suborbitalnym do dowolnej części świata w zaledwie 1,5-2 godziny. Poczuj dwuznaczność Stratolaunch Systems i „pokojowej” misji Sierra Nevada?
Paul Allen, główny finansista projektu Stratolaunch Systems, próbującego zapisać się w historii światowego przemysłu lotniczego. Źródło: dailymail.co.uk
W efekcie wieści o dwóch ostatnich projektach powoli opuszczały pole informacyjne, a Paul Allen zachorował na nowy pomysł wykorzystania swojego pomysłu. Proponuje się podwieszenie pod skrzydłem Modelu 351 jednocześnie trzech lekkich pocisków Pegasys XL, ale rynek na usługi takich „dzieci” jest bardzo wąski - nie więcej niż jeden start rocznie. Czy warto ze względu na takie ogrodzenie jak potwór? Tak więc inżynierom udało się przekonać kierownictwo Stratolaunch Systems do opracowania… własnej rakiety nośnej. Do 1 czerwca 2018 roku firma planuje przetestować swoje pierwsze silniki rakietowe w Stennis Space Center, na które przeznaczono już pierwsze 5,1 miliona dolarów. W rezultacie Paul Allen stanął przed koniecznością opracowania od podstaw całego kompleksu startów powietrznych - od GDP do pojazdu startowego. Wydaje się, że z „używanymi” częściami zamiennymi tutaj nie będzie działać.
