OTRAG

OTRAG (Orbital Transport und Raketen AG) oli 1970-luvulla toiminut länsisaksalainen avaruusalan yritys, josta piti tulla ensimmäinen kokonaan kaupallinen satelliitteja laukaiseva yritys. Yrityksen suunnittelema kantoraketti oli perusrakenteeltaan ohuiden nestemäistä polttoaineita käyttäneiden rakettien nippu. Pienet raketit oli rakennettu mahdollisimman yksinkertaisiksi. Tällä säästettiin kustannuksia, ja raketista tuli kymmenen kertaa halvempi kuin saman kokoisesta perinteisestä raketista. Mutkikasta tekniikkaa ei tarvittu. Raketin suurin varjopuoli oli pieni työntövoima suhteessa raketin painoon. Osa koelaukaisuista epäonnistui, koska raketin ohjausjärjestelmä petti.

Onnistuneita laukaisuja tehtiin kuitenkin jopa 50 km:n korkeuteen. Projekti lopetettiin muun muassa siksi, että sen pelättiin antavan joillekin maille, mm. Zairelle ja Libyalle, ohjusteknologiaa. Projektia vastusti luultavasti myös amerikkalainen avaruusteollisuuskompleksi, joka olisi OTRAGin onnistuessa saattanut menettää avaruusalalla markkina-asemaansa.

Yrityksen historia  

OTRAG:n perusti vuonna 1975 länsisaksalainen avaruus- ja ilmailualan insinööri Lutz Kayser. Hänen tarkoituksenaan oli kehittää, toteuttaa ja käyttää uudenlaista halpaa satelliittien laukaisuun soveltuvaa kantorakettia, jonka perusrakenne oli pienten, nestemäistä polttoaineitta käyttävien rakettien nippu.

Pientä, halvalla tuotettavaa raketin perusrakenneosaa kutsuttiin nimellä CRPU. OTRAG toimi 1970-luvun lopulla ja 1980-luvun alussa. Sen kehittämästä raketista oli tarkoitus tulla vaihtoehto eurooppalaiselle Ariane-kantoraketille ja Yhdysvaltain NASA:n avaruussukkulalle. Eläkkeelle jäänyt NASA:n insinööri Kurt H. Debus oli yrityksen yhtiökokouksen puheenjohtaja ja Wernher von Braun toimi neuvonantajana. 

Kayser aikoi perustaa laukaisualustan Shabaan (nykyisin Katangan provinssi) Zaireen Afrikkaan. Vaikka Braun ja Debus epäilivät tätä, Kayser toimi ajatuksensa mukaan. Hän aloitti rakettikokeet Pohjois-Shabassa vuonna 1977. Useissa länsimaissa pelättiin Zairen saavan avaruusohjelman kautta ohjusteknologiaa. Ranska ja Neuvostoliitto vastustivat Saksan rakettitekniikan kehitystä II maailmansodan kokemuksen pohjalta. Ne painostivat Kongon hallitusta kieltämään toiminta OTRAG:in alueellaan. Pian sen jälkeen Ranskan ja Neuvostoliiton silloiset johtajat painostivat Saksan hallituksen vetämään OTRAG:in toiminnasta Kongossa tukensa.

Tämän jälkeen OTRAG siirtyi Libyaan  Seban keitaalle. Siellä tehtiin vuonna 1981  onnistuneita koelaukaisuja. 14 ensimmäisen vaiheen testiä onnistuivat ja osoittivat konseptin toimivuuden. Suunnitellut 2- ja 3-vaiheen testit peruutettiin, kun Saksa liittyi ohjusten kontrollisopimukseen. Libya yritti myöhemmin käyttää laitteistoa ilman Kayserin osaamista, mutta epäonnistui.

Länsi-Saksa liittyi Länsi-Euroopan Ariane-projektiin. Projektin päävastustajat ovat voineet olla amerikkalaiset yhtiöt, jotka pelkäsivät menettävänsä asemaansa rakettien (esim. Scout) tuottajina. Toteutuessaan raketti olisi maksanut kymmenesosan siitä, minkä samankokoinen perinteinen länsimainen raketti maksaa.

OTRAG:in CRPU-raketti 

OTRAG:in rakettimoottori käytti nestepolttoainetta niin kuin avaruusraketit yleensä, mutta raketin perusrakenne oli erikoinen, monen rinnakkaisen pienen nesteraketin nippu.

Näin OTRAG:in rakettien rakenne oli toisenlainen kuin aikaisempien. Raketin perusrakenneosa oli putkimainen nesteraketti, jonka leveys oli 27 cm ja pituus aluksi 16 m. Libyassa testattiin myös 6 m pitkiä moduleita.

Tätä pientä putkimaista rakettia kutsuttiin nimellä CRPU eli Common Rocket Propulsion Unit, "Yleiskäyttöinen raketin työntövoimayksikkö".

CRPU:n polttoaine oli kaupallinen kerosiini, ei kallis RP-1. Hapetin oli typpihapon ja  typpitetroksidin seos.

CRPU:n perusrakenne oli yksinkertainen ja kevyt, putken yläpäässä oli hapetin. ja polttoainesäiliötä, alapäässä suutin.
Polttoaine syöttyi omalla paineellaan ilman turbopumppuja, toisin kuin tavallisessa nesteraketissa. Moottorien suuttimet jäähtyivät sitä mukaa kun höyrystyivät raketin tulisuihkun takia, eikä normaalille raketille tyypillistä monimutkaista suuttimen jäähdytystä tarvittu. Ainoa CRPU:ssa oleva mutkikas mekanismi oli polttoaineen kulkua säätelevä venttiili. Kun rakettia ohjattiin, moottoreita ei käännetty, vaan palosuihkua ohjattiin kuristamalla sitä toiselta puolelta. Sytytys tapahtui syöttämällä fyrfyryylialkoholia palokammioon, missä se sytytti polttoaineen reagoimalla typpihapon kanssa.

Näitä pieniä putkimaisia CRPU-raketteja pystyttiin liittämään peräkkäin ja niputtamaan rinnakkain, niin että saatiin suurempia raketteja. Ajatuksena oli rakentaa niistä eri kokoisia raketteja joustavasti yhdistelemällä. Näitä kyettiin sarjatuottamaan, suunnitelmien mukaan satoja, jopa tuhansia vuodessa.

Esimerkiksi 6 m pituisista CRPU:ista koottiin neljä peräkkäistä putkirivistöä niin, että raketti oli 24 m pitkä. 

Toteutuessaan eräs OTRAGin avaruusraketti olisi pystynyt nostamaan 2 tonnia tai 1–10 tonnia geostationaariselle radalle. Raketin rakenne oli seuraava: kolmas vaihe neljä rakettiputkiyksikköä eli CRPU:ta, sen ympärillä toinen vaihe 12 CRPU:ta ja näiden ympärillä ensimmäinen vaihe 48 CRPU:ta.

Eräs CRPU-rakenteisen raketin rasite oli sen suuri paino työntövoimaansa ja ominaisimpulssinsa nähden.
Putken pieni läpimitta esti suuren, tehokkaan suuttimen rakentamisen ylempiin vaiheisiin. CRPU-tyyppisen raketin etu oli laukaisupaikan yksinkertaisuus ja raketin halpuus ja se, että raketeista saatiin luotettavia, kun ei oltu yhden päämoottorin varassa. Ei tarvittu ylettömän mutkikasta tekniikkaa.

Lähteet

Aiheesta muualla

 Bernd Leitenberger: OTRAG raketti 

Avaruustekniikka
Saksalaiset yritykset