BACマスタード

マルチユニット宇宙輸送回収装置（MUSTARD）は、通常「マスタード」と表記され、 1960年代半ばに 英国航空機会社（BAC）が検討した再利用可能な打ち上げシステムの概念でした。

マスタードは多段式ロケットとして運用されることが想定されており、各段はほぼ同一のスペースプレーンモジュールで構成されていた。これらの飛行機、または段は極超音速機であり、音速の5倍を超える速度で飛行することができた。^[3]垂直に立った状態での打ち上げの後、各段は上昇中に徐々に分離し、その後個別に適切な滑走路に向かって飛行することになっていた。最終的なスペースプレーンは、制御された帰還を実行する前に亜軌道軌道を達成できる高度に到達できることになっていた。従来の着陸の後、すべての段は複数回再利用されることが想定されていた。マスタードは、2,300 kg (5,000 lb) もの重さのペイロードを軌道に打ち上げるのに適していると予測されていた。

このコンセプトは、 1962年に提案されたアメリカのダグラス・アストロ計画からインスピレーションを得たイギリスの製造複合企業イングリッシュ・エレクトリックによる研究に端を発している。 ^[4] 1960年代を通して、マスタード計画は改良され、計画開始の準備が進められた。しかし、イギリス政府からこの計画に対する資金援助が得られず、1967年初頭に最後の主要な設計研究が完了した後、コンセプトは最終的に頓挫した。BACの後継企業であるBAEシステムズによると、マスタードの開発完了にかかる予想コストは、アメリカのアポロ計画で使用された従来の使い捨て打ち上げシステムよりも20倍から30倍安価であると見積もられていた。^[3]マスタードから得られた知識と専門技術は様々な分野に応用されたが、最も顕著なのは1980年代の HOTOLスペースプレーン計画である。

1940年代から1950年代にかけて、英国はブラックナイト 弾道ミサイル計画や中止されたブラックアロー 衛星打ち上げ機など、数多くの独自の宇宙関連事業に着手していた。^{[5]これらの計画の野心は、コストと、}ユーロパ打ち上げ機などの他の連邦および西側諸国と協力するという政治的願望の両方によって抑制されていたが、英国は様々な宇宙関連技術の追求にかなりの関心を持ち続けていた。^[6]再使用可能な宇宙船の分野もこの関心の例外ではなく、英国の製造コングロマリットであるイングリッシュ・エレクトリックは、政府支援による高速車両および弾道宇宙機に関する一連の広範な研究の一環として、ランカシャー州ウォートンの施設でこのテーマに関する予備作業を行っていた。 1960年代、イングリッシュ・エレクトリックの航空宇宙事業は他の複数の企業の事業と合併し、英国航空機会社（BAC）が設立された。^[1]

作家のナイジェル・ヘンベストによると、当初は超音速および極超音速飛行の問題を調査していた BAC の研究チームの一つ、 BAC 航空宇宙部門のチーフであるエンジニアのトム・スミスが率いる^[7]が、そのような乗り物を宇宙関連活動に応用することに興味を持つようになった。^[1]チームは、有翼の再利用可能な打ち上げ乗り物の性能見積もりを従来の多段式ロケットと比較し、主に各段に動力を供給するために異なるロケットを必要とするため、このアプローチは費用対効果が高くないと判断した。代わりに、ほぼ同じ有翼乗り物を使用するように打ち上げ機を簡素化することで、開発と製造の両方の面でかなりのコスト削減が達成できるだろう。^[1]すべての要素が再利用可能であり、ミッション後の改修の必要がなく、燃料補給のみが必要であるため、関連コストはさらに削減されるだろう。さらに、乗り物の規模を拡大または縮小して、事実上あらゆる重量と推力の要件に適合する打ち上げ乗り物を製造することができる。^[1]

早い段階から、BAC の宇宙関連の研究は外国の宇宙計画、特に米国の宇宙計画の影響を受けていたと [誰が？] 主張している。伝えられるところによると、同社はさまざまな大西洋横断プロジェクトや提案の詳細な研究に携わっていた。提案された乗り物のうちの 1 つである^{Douglas Astroは}[誰^{が？ ]}英国の研究者に感銘を与えたと言われている。1964 年の初め頃、Astro は BAC 独自のクラスター設計の概念的な出発点として採用され、同社はこれをMulti-Unit Space Transport And Recovery Device ( MUSTARD)と呼ぶようになった。ただし、この呼び名は一般にMustardとだけ表記されることが多い。最も熱心に研究された設計では、Mustard は打ち上げ前に約 420 トンの重量があり、3 トンのペイロードを静止軌道(GEO)に打ち上げることができることになっていた。^[1]

1964年、マスタードの設計は事実上完了した。^[1]しかし、スミスは、プロジェクトを製造段階まで継続するには数十億ポンドの投資が必要であったことを認めているが、その資金はどの団体によっても予算化も計画もされていなかった。科学雑誌ニューサイエンティストに寄稿した著者のナイジェル・ヘンベストは、英国が単独でマスタードの開発を追求することはありそうにないとコメントしたが、従来のエウロパやアリアンロケットと同様に、多国籍のヨーロッパのベンチャーとして組織化すれば、プラットフォームに潜在的な価値があると示唆した。^[1]

1967年初頭、このテーマに関する最後の主要な設計研究が作成され、その後プロジェクトは低レベルで継続されたが、1970年に英国政府がアポロ後の米国の新しいプロジェクトに参加することを決定したため、マスタードの作業は最終的に終了した。そのため、マスタードプロジェクトの主要スタッフの多くは、1970年代の最初の2年間を海外のノースアメリカン・ロックウェルで過ごし、最終的に米国のスペースシャトルにつながる初期研究に貢献した。この頃、協力の見込みは薄れ、英国政府からの大きな関心もなかったため、マスタードプロジェクトは事実上終了したと言われている。

1977年初頭、BACはライバルのホーカー・シドレーと合併してブリティッシュ・エアロスペース（B.Ae）となり、1984年に再利用可能なHOTOLスペースプレーンプロジェクトが立ち上がると、プロジェクトチームはウォートンに移転し、以前のマスタードプロジェクトで蓄積された専門知識を活用した。^{[8] [1]}マスタードのキャンセルについて書いたヘンベストは、この事業が実現しなかった主な原因は「政治的勇気」の欠如であると書いている。さらに、航空省がさらなる研究に資金を提供していれば、イギリスはアメリカのスペースシャトルなど他の宇宙計画でより大きな役割を果たすことができたかもしれない。^[1]

マスタードはモジュール式の再利用可能な宇宙打ち上げシステムで、単一の機体設計の複数のコピーで構成され、それぞれがブースターステージまたは軌道スペースプレーンとして異なる役割を果たすように構成されていました。コアとなる機体設計はダグラスアストロの基本レイアウトに似ており、どちらもデルタ翼の再利用可能な機体であり、後のアメリカのスペースシャトルも同様です。さらに、3つとも垂直に打ち上げられるロケットとして機能し、飛行機のように水平に着陸できるように一体型の翼を使用していました。^{[8] [9] [10]}

設計は合計15の提案された派生型またはスキームを経て進化し、それぞれが典型的には深いキールの揚力体機体と滑らかなブレンデッドウィングボディレイアウトのデルタ翼で構成され、 2つの尾翼が翼端から立ち上がり外側に傾斜していた。初期の派生型の中には、内側の尾翼を備えた複合デルタ翼を備えたものもあった。動力は、後部胴体に配置された1基から4基のロケットエンジンによって供給された。 ^{[1]予想される再突入速度が比較的低いため、複雑な耐熱タイル張りは不要で、代わりに機体の下側全体にシンプルで安価な}ニッケル合金パネルを張ることができると考えられていた。マスタードには3人から6人の宇宙飛行士が乗る予定だった。^[1]

運用上、機体構成は主にオービターとブースターの2つに分かれていた。必要な積載量を搭載したオービター機にはブースターから燃料を受け取るためのダクトが備えられており、ブースターユニットにはオービター機に燃料を移送したり、ブースターユニット同士で燃料を移送するシステムが組み込まれていた。 ^[1]この方式では、オービターは長時間の軌道投入飛行の間、燃料を満タンに保ったまま、すべての機体は標準化された燃料タンク設計を共有できる。スミスによると、軌道機は交換が必要になるまで30～50回の打ち上げが可能だったが、ブースターエンジンはそれほど熱やストレスを受けないため、最大200回は使用可能だったという。^[1]

さまざまなクラスター化と積み重ねの配置が検討された。アストロは2段ステップロケットとして打ち上げられ、ブースターはオービターよりはるかに大きくなるはずだったが、マスタードは3つから5つのほぼ同じサイズのモジュールで構成されていた。初期の研究では、ボディと翼の両方に浅い120°の「V」字型の下面を持つ車両に焦点を当て、3つを三角形にクラスター化できるようにした。中には、3つのブースターの上に4つ目の軌道車両を搭載するという案もあった。最も効率的な方法は、一度に1つのブースターを空にし、他のブースターはできるだけ長く満タンにしておき、第1段ブースターをできるだけ早く投下できるようにするというものだった。3つのブースターは順番に空にされる。しかし、これは非対称の質量負荷につながり、BACはこれが重大な問題であると考え、後の設計では、より平らなモジュールを紙のように積み重ねる横向きの積み重ねシステムを採用した。^[8]

高度150,000～200,000フィート（46,000～61,000メートル）、約30海里で、最後のブースターユニットが分離します。分離後は、これらのユニットは下方に滑空し、従来の航空機と同様に滑走路に着陸して再利用できるようになります。^[1]宇宙船は、打ち上げ後約10分で到達する約1,000海里でペイロードを軌道に乗せ、その後、制御された滑空降下によって地球に戻り、ブースターユニットと同様の方法で着陸します。当初は、3機すべてに有人機が想定されていましたが、1980年代半ばのコメントで、スミスは、技術の進歩により、既存の技術を使用してブースターユニットを完全に自動化できる可能性があると述べました。^[1]

• 中止された打ち上げロケットの設計一覧
• ホテル
• スペースシャトル
• トライアム

• 非現実的な航空機 - 奇妙な翼 - BAC MUSTARD
• マスタードスケールモデル（ディスプレイケース裏の白いもの）
• ^ 上記と同じ ^ ( Martin Marietta Spacemasterも参照)
• エコノミスト、2013年6月21日、サンダーバードは消えた：英国の防衛企業がアーカイブを公開し、飛ぶことのなかった空想の飛行を公開
• BAE SystemsのMUSTARD