【原子火箭】道格拉斯ASTRO，两架航天飞机串联的飞行器

LEO有效载荷质量:16.9公吨

每项成本有效载荷kg:

88.38美元/千克（1964年的美元）

1329.42美元/千克（2020年的美元）

道格拉斯ASTRO

轨道飞行器

轨道:交付至555公里28.5°

发动机:2×RL-10（万向节）

      1×J-2

燃料:液氧/LH2

惰性质量:14000 kg

有效载荷质量:16851 kg

干质量:30851 kg

燃油质量:74842 kg

湿惰性物质:89290 kg

湿质量:106141 kg

长度:20.7 m

跨度:13.4m

机组:x2

助推器

发动机:1×M-1

      2×J-2

燃料:液氧/LH2

干质量:32558 kg

燃油质量:269434 kg

湿质量:302183 kg

长度:29 m

跨度:18.6 m

合并的

湿质量:407870 kg

长度:49 m

乘员:x1

他是道格拉斯飞机公司对美国宇航局1963年可重复使用的10吨级轨道运载器研究的贡献。

ASTRO是高级航天器卡车/教练机/运输可重复使用轨道器的首字母缩写。

这是一个垂直起飞/水平着陆（VTHL）两级入轨（TSTO）航天器，用于运输空间站机组人员和货物。研究要求之一是使用现成技术：即M-1、J-2和RL-10火箭发动机（尽管M-1从未实际建造，因为Nova从未实际建造）。RL-10、J-2和M-1发动机的推力水平分别为67000 N、890000 N和6700000 N（如道格拉斯所述，一些发动机在实际制造时具有更高的推力）。

在地面到轨道货物运输方面，它是一种两级运载工具。传统的火箭是从鼻子到尾巴（像图腾柱一样相互叠放）堆叠的，有翼的STO火箭通常从腹侧到背侧（背驮式）堆叠。ASTRO的与众不同之处在于它是堆叠的。

道格拉斯认为，如果他们的目标是一个载荷较低但能够频繁飞行的小型航天器，那么就更容易进行可恢复和可重复使用的设计。具有较高有效载荷且飞行计划不频繁的大型航天器更难设计为可重复使用，实际上更难设计为不考虑可重复使用性。

轨道飞行器和助推器都是提升体（因为在能够从轨道上气制动并进行高超音速飞行的飞行器上安装机翼有点困难）。机翼/提升体使航天器可以重复使用，即在着陆场着陆，而不是在海洋中开沟。两人都在装有可操纵前起落架的滑道上着陆。

轨道飞行器有一名驾驶员和一名副驾驶员。助推器刚刚有个飞行员。每艘飞船的乘员舱都是可中断的，一旦发生灾难性故障，就会从航天器上丢弃。对于只有飞行员的任务，只有驾驶舱被丢弃，货舱没有（甚至可能没有加压）。对于有更多船员的任务，一些人将乘坐货舱。在这种情况下，驾驶舱和货舱都被丢弃，并且都被加压。

为货物增压时，助推器和轨道器都是VTHL。仅轨道飞行器就能够水平起飞和着陆（HTHL），使其能够作为亚轨道训练器用于训练太空飞行员。这就解决了在ASTRO运行之前如何训练飞行员的问题。他们将迅速建造轨道器部分，并在助推器部分开发期间用它来训练飞行员。此外，轨道飞行器本身就是一种有用的亚轨道飞行器，射程为8000公里，载货量为10人或2100公斤。

在第二阶段，助推器原型是通过采用轨道飞行器，添加第二台J-2发动机，重新设计座舱，使其只能容纳一名零载货飞行员，并改变机头，使轨道飞行器尾部保险杠可以停在其上。道格拉斯认为，这一早期版本可以将一吨重和两名宇航员送入轨道。

在第三阶段（最后阶段），助推器得到了加强，使其比轨道飞行器更大，并在两架J-2之间增加了一架奇怪的M-1。如前所述，M-1是一枚拟用于NASA Nova的巨型火箭。它使土星五号第一级上的F-1发动机看起来像一枚儿童瓶火箭。第三阶段可以将9吨和2名宇航员送入轨道。货舱的容积为14.9立方米。如果这还不够大（货物在变大之前就已经变大了），一些货物可以装在可拆卸的吊舱里进行运输。这意味着，如果您的货物质量为9吨，但体积大于14.9 m3，您将被迫将部分货物隐喻性地放在车顶行李架上。在太空俚语中，你的货物在“满载而归”之前已经“膨胀”。

只有当ASTRO从赤道以90°（正东）的发射方位角发射时，才有最大9吨的有效载荷。当发射场脱离这些条件时，最大有效载荷减小。

但为了对冲他们的赌注，道格拉斯还希望ASTRO对军方进行的任何航天飞机任务都有用：防御轰炸、侦察、卫星检查、卫星拦截（SAINT II）、卫星后勤支持（加油站保持推进器、更换间谍卫星相机胶片等）、可回收空间实验室、宇航员培训、维护、救援、，和供应。

对于侦察任务，有效载荷是相机和胶卷。对于卫星监视任务，有效载荷是检查、杀伤和捕获设备。对于维修、货物转移和一般服务任务，有效载荷是维护设备，包括模块化备件、系带卷筒、太空舱和货物。在一些任务中，维修人员是货物的一部分。

ASTRO stack从移动式发射器安装机上起飞。这是为了消除对大型卡纳维拉尔角式发射架的需要，以及使用大型起重机将轨道飞行器搭载在运输机上，将这该死的东西飞回发射场的需要。美国国家航空航天局确实对航天飞机使用了背驮法，用一架改装过的747飞机将航天飞机从着陆地点运送到发射地点。



移动发射器竖起堆栈，使其指向天空（否则您今天将无法进入太空）。助推器发射升空，将轨道飞行器及其自身带到82公里的高度。这两级分离发生，轨道器继续向上运行至555公里的轨道。可怜的助推器飞行员不得不将肥大的助推器滑向距发射场830公里的死杆着陆。第一次就把它做好，因为你不能回头再做第二次尝试。

拟议的ASTRO系统将有一个由12个助推器和24个轨道飞行器组成的舰队，任务之间的周转时间不到18天。这将允许每年约240次飞行。计划使用寿命为每个轨道飞行器100次飞行，每个助推器200次飞行。在需要大修之前，发动机的额定点火次数为50次。轨道飞行器和助推器机身的额定飞行能力高达300次。

唉，对于ASTRO来说，它的命运与X-20 Dyna Soar有关。当X-20项目被摧毁时，ASTRO也跟着去了。