Do niedawna ten statek był uważany za bardzo mało znany. Niewiele źródeł pisało o tym samochodzie - jedynym w swoim rodzaju.
Ale do tej pory projekt LRV uderza w swoim wyrafinowaniu, co korzystnie odróżnia go od innych projektów wojskowych statków kosmicznych (w większości były to tylko szkice)
Wszystko zaczęło się w 1959 roku w NASA, kiedy podczas dyskusji nad programem rozwojowym zwrotnego (zdolnego do kontrolowanej deorbitacji) statku kosmicznego zaproponowano kształt dysku jako najbardziej spełniający wymagania stabilności termicznej. Podczas analizy okazało się, że aparat w kształcie dysku byłby korzystniejszy pod względem ochrony termicznej niż konstrukcja konwencjonalna.
Rozwój programu został podjęty przez North American Aviation w bazie lotniczej Wright-Patterson w latach 1959-1963.
Efektem programu był samolot w kształcie dysku o średnicy około 12,2 metra z wysokością środka 2,29 metra. Masa pustego pojazdu wynosiła 7730 kg, maksymalna masa statku kosmicznego wystrzelonego na orbitę wynosiła 20 411 kg, masa ładunku 12 681 kg, w tym masa pocisków – 3650 kg. W aparaturze znajdowały się: kapsuła ratunkowa, przedział mieszkalny, przedział roboczy, przedział zbrojeniowy, napęd główny, elektrownia, zbiorniki tlenu i helu. Na krawędzi spływu LRV zlokalizowano pionowe i poziome powierzchnie sterowe, za pomocą których po zejściu z orbity przeprowadzono kontrolowane zniżanie w atmosferze. Lądowanie typu samolotowego przeprowadzono na chowanym czterokolumnowym podwoziu narciarskim.
Z założenia LRV miał stać się bombowcem orbitalnym, sposobem na wykonanie pierwszego i rozbrajającego uderzenia na wroga. Założono, że w przededniu konfliktu ten pojazd bojowy zostanie wystrzelony na orbitę za pomocą rakiety Saturn C-3. Mając zdolność przebywania na orbicie do 7 tygodni, LRV mógł patrolować przez długi czas, w pełnej gotowości do ataku.
W przypadku konfliktu LRV musiał zmniejszyć wysokość orbity i zaatakować cel 4 pociskami nuklearnymi. Każda rakieta miała zapas paliwa do deorbitacji LRV i ataku na obiekt naziemny. Zakładano, że LRV może przeprowadzić atak szybciej niż jakakolwiek inna broń atakująca w arsenale USA, a jednocześnie wróg będzie miał mało czasu na reakcję.
Zaletami projektu były doskonałe zabezpieczenia LRV. W 1959 roku okręty podwodne z rakietami balistycznymi wciąż były zmuszone zbliżać się do wybrzeża wroga. Z kolei LRV mógłby zaatakować dowolną część planety, pozostając całkowicie bezpiecznym – pociskom operującym z powierzchni byłoby bardzo trudno zaatakować ją ze względu na dużą manewrowość aparatu.
Założono, że LRV będzie działać w połączeniu z orbitalnym myśliwcem przechwytującym Dyna Soar. Przechwytujące miały zapewnić zniszczenie systemów satelitarnych i antysatelitarnych przeciwnika, po czym LRV przystąpią do ataku.
Wśród zalet projektu był najwyższy stopień zapewnienia przetrwania załogi. LRV, dzięki kontrolowanemu zjazdowi, był znacznie bardziej obiecujący niż Gemini.
W przypadku braku możliwości zejścia z orbity, projekt LRV przewidywał unikalny element - manewrującą kapsułę do lądowania, która mogłaby uratować załogę.
Opis techniczny statku LRV:
Aparat LRV miał następującą strukturę. Załoga podczas wystrzeliwania pojazdu na orbitę i jego zejścia z orbity miała znajdować się w kapsule w kształcie klina z przodu pojazdu. Zadaniem kapsuły jest sterowanie z niej LRV w regularnym locie oraz ratowanie załogi w sytuacji awaryjnej podczas startu i lądowania. W tym celu kapsuła mieściła cztery miejsca dla członków załogi oraz panel sterowania, znajdowały się systemy podtrzymywania życia i zasilanie. Na szczycie kapsuły znajdował się właz, przez który załoga wchodziła do kapsuły przed startem. W sytuacji awaryjnej oderwanie kapsuły od konstrukcji aparatu głównego odbywało się poprzez detonację rygli wybuchowych, po których wszedł silnik rakietowy na paliwo stałe o ciągu około 23 000 kg, znajdujący się w tylnej części kapsuły do eksploatacji. Czas pracy silnika awaryjnego wynosił 10 sekund, wystarczyło to na wyniesienie kapsuły z porzuconego pojazdu na bezpieczną odległość, a przeciążenie nie przekroczyło 8,5 g. Stabilizację kapsuły po oddzieleniu od głównego aparatu przeprowadzono za pomocą czterech opuszczanych
powierzchnie ogona. Po ustabilizowaniu się kapsuły, jej stożek nosowy został opuszczony, a znajdujący się pod nią spadochron otworzył się, zapewniając prędkość opadania kapsuły 7,6 m/s.
W normalnym trybie lądowania LRV, tj. Podczas lądowania samolotu stożek kapsuły przesunął się w dół i otworzył płaskie okienko, zapewniając w ten sposób widok pilota. To okno nosowe może być również używane do obserwacji do przodu, gdy LRV znajdował się na orbicie. Po prawej stronie kapsuły znajdował się przedział mieszkalny dla załogi, a po lewej przedział roboczy aparatu. Dostęp do tych przedziałów uzyskano przez boczne włazy kapsuły. Włazy boczne zostały uszczelnione na całym obwodzie. Podczas awaryjnego oddzielenia kapsuły od aparatu głównego urządzenia uszczelniające uległy zniszczeniu. Długość kapsuły wynosiła 5,2 m, szerokość 1,8 m, masa własna 1322 kg, szacunkowa masa z załogą w trybie awaryjnego lądowania 1776 kg.
Przedział mieszkalny miał służyć wypoczynkowi załogi i utrzymaniu jej kondycji fizycznej na wymaganym poziomie. Na tylnej ścianie przedziału znajdowały się trzy łóżka piętrowe i budka wodno-kanalizacyjna. Przestrzeń na dole półek służyła do przechowywania rzeczy osobistych członków załogi. Z boku, z przodu iz prawej, znajdowały się przyrządy do ćwiczeń fizycznych, szafka do przechowywania i gotowania, stół do jedzenia. W narożniku utworzonym przez tylną ścianę przedziału i prawą ścianę kapsuły ratunkowej znajdowała się szczelna śluza powietrzna, która umożliwiała opuszczenie pojazdu na otwartą przestrzeń lub do przedziału uzbrojenia.
W przedziale roboczym, znajdującym się po lewej stronie aparatu, znajdowała się konsola dowodzenia z urządzeniami łączności i śledzenia oraz konsola operatora uzbrojenia, z której odpalano oba pociski i zdalnie sterowano uzbrojeniem bezzałogowego satelity. W rogu przedziału znajdowała się również śluza powietrzna do wychodzenia w kosmos lub do przedziału z bronią. W trybie normalnym ciśnienie powietrza w kapsule, przedziale mieszkalnym i roboczym utrzymywane było na poziomie 0,7 atmosfery, aby załoga mogła pracować i odpoczywać bez skafandrów.
Nieciśnieniowy przedział uzbrojenia zajmował prawie całą tylną połowę LRV, jego objętość wystarczała zarówno na przechowywanie czterech pocisków z głowicami nuklearnymi, jak i na pracę w nim członków załogi w celu sprawdzenia i przygotowania pocisków do wystrzelenia. Rakiety (dwie po lewej i dwie po prawej) zostały zamontowane na dwóch równoległych szynach. Manipulator znajdował się pomiędzy parami pocisków wzdłuż osi wzdłużnej aparatu. Nad nim znajdował się właz, przez który za pomocą manipulatora pociski były na przemian wycofywane i mocowane z tyłu LRV w pozycji bojowej. Wszystkie prace związane z instalacją pocisków w pozycji bojowej były wykonywane ręcznie. W przypadku, gdy LRV, przed użyciem bojowym pocisków, otrzymał rozkaz pilnego powrotu na ziemię, pociski zostały oddzielone od głównego pojazdu i pozostawione na orbicie do późniejszego użycia. Porzucone pociski można było wystrzelić zdalnie lub przechwycić przez inne pojazdy, a następnie normalnie wykorzystać.
Standardowy zestaw LRV zawierał również transport wahadłowy dla dwóch osób. Był przechowywany w magazynie broni i miał być odwiedzany przez bezzałogowego satelitę w celu konserwacji i naprawy. Aby poruszać się w kosmosie, wahadłowiec miał własny silnik rakietowy o ciągu 91 kg.
Jako paliwo do silnika głównego o ciągu 907 kg, przeznaczonego do manewrowania i zejścia z orbity, do silnika wahadłowca i silnika bezzałogowego satelity, zastosowano tetratlenek azotu N2O4 i hydrazynę N2H4. Ponadto to samo paliwo było używane w silnikach rakietowych bezzałogowego satelity. Główny zapas paliwa (4252 kg) przechowywano w zbiornikach LRV, zapas paliwa w wahadłowcu wynosił 862 kg, w satelicie bezzałogowym - 318 kg, w rakietach - 91 kg. Wahadłowiec zatankował, ponieważ główny aparat zużył zapas paliwa. Paliwo promu było używane do uzupełniania paliwa w zbiornikach bezzałogowego satelity podczas prac konserwacyjnych i naprawczych. Systemy paliwowe rakiet w trybie bojowym były na stałe połączone ze zbiornikami satelity. Jeśli pociski zostały wystrzelone lub odłączone w celu konserwacji lub naprawy, to w miejscu złącza rurociągi były blokowane przez automatyczne zawory, aby zapobiec wyciekowi paliwa. Całkowite wycieki paliwa w ciągu sześciu tygodni pogotowia oszacowano na 23 kg.
LRV posiadał dwa oddzielne systemy zasilania: jeden zapewniający działanie odbiorników podczas startu i zejścia z orbity, drugi zapewniający normalne działanie wszystkich systemów pojazdu przez 6 tygodni na orbicie.
Zasilanie pojazdu w trybach startu na orbitę i zejścia z orbity odbywało się za pomocą akumulatorów srebrno-cynkowych, co pozwoliło na utrzymanie obciążenia szczytowego 12 kW przez 10 minut i obciążenia średniego 7 kW przez 2 minuty. godziny. Waga akumulatora wynosiła 91 kg, jego objętość nie przekraczała 0,03 m3… Po zakończeniu misji zaplanowano wymianę zużytej baterii na nową.
Elektrownia na orbitalną fazę lotu została opracowana w dwóch wersjach: w oparciu o miniaturowe źródło energii atomowej oraz w oparciu o koncentrator energii słonecznej typu „Słonecznik”. Całkowita moc odbiorników podczas pracy na orbicie wynosiła 7 kW.
W pierwszej wersji konieczne było zapewnienie niezawodnej ochrony radiologicznej dla załogi na urządzeniu, co było dość skomplikowanym problemem. Atomowe źródło elektryczności miało zostać aktywowane po wejściu na orbitę. Przed zejściem statku kosmicznego z orbity źródło atomowe miało zostać pozostawione na orbicie i wykorzystane w innym statku kosmicznym, który miał zostać wystrzelony.
Elektrownia słoneczna miała masę 362 kg, średnica koncentratora promieniowania słonecznego, który otwierał się na orbicie, wynosiła 8,2 m. Koncentrator był zorientowany na Słońce za pomocą systemu sterowania strumieniem i systemu śledzenia. Koncentrator skupiał promieniowanie słoneczne na odbiorniku-grzejniku obiegu pierwotnego, w którym czynnikiem roboczym była rtęć. Obwód wtórny (parowy) posiadał turbinę, prądnicę i pompę zainstalowaną na jednym wale. Ciepło odpadowe z obiegu wtórnego wyrzucano w przestrzeń za pomocą grzejnika, którego temperatura wynosiła 260°C. Generator miał moc 7 kW i wytwarzał prąd trójfazowy o napięciu 110 V i częstotliwości 1000 Hz.
Podczas opuszczania orbity statek kosmiczny jest poddawany intensywnemu nagrzewaniu. Obliczenia wykazały, że temperatura dolnej powierzchni powinna osiągnąć 1100 ° С, a na górnej - 870 ° С. Dlatego twórcy LRV podjęli działania, aby chronić go przed skutkami wysokich temperatur. Ściana aparatu była konstrukcją wielowarstwową. Zewnętrzna powłoka została wykonana z wysokotemperaturowego stopu F-48. Następnie nałożono warstwę izolacji termicznej wysokotemperaturowej, która obniżyła temperaturę do 538 ° C, a następnie panel o strukturze plastra miodu wykonany ze stopu niklu. Potem przyszła kolej na niskotemperaturową izolację termiczną, która obniżyła temperaturę do 93°C, a następnie wewnętrzną wyściółkę ze stopu aluminium. Krawędź noska aparatu o promieniu krzywizny 15 cm została pokryta grafitową osłoną termiczną.
