HOTOL
HOTOL, que significa Enlairament i Aterratge Horitzontal (Horizontal Take-Off and Landing), va ser un disseny britànic dels anys vuitanta per a un avió espacial reutilitzable d'un sol tram (SSTO) que havia de ser propulsat per un motor de reacció respirador. El desenvolupament estava sent dut a terme per un consorci liderat per Rolls-Royce i British Aerospace (BAe).[1]
L'HOTOL havia d'estar equipat amb un motor únic de respiració d'aire, l'RB545 o Swallow, que estava en desenvolupament pel fabricant de motors britànic Rolls-Royce. El propulsor del motor consistia tècnicament en una combinació d'hidrogen líquid i oxigen líquid; tanmateix, havia d'emprar un nou mitjà per reduir dràsticament la quantitat d'oxidant que calia transportar a bord mitjançant l'ús d'oxigen atmosfèric a mesura que la nau espacial ascendia per la baixa atmosfera. Com que l'oxidant normalment representa la major part del pes d'enlairament d'un coet, l'HOTOL havia de ser considerablement més petit que els dissenys normals de coets purs, aproximadament de la mida d'un avió de passatgers de mitjà recorregut com el McDonnell Douglas DC-9/MD-80.[2]
Mentre es duia a terme l'estudi de disseny de prova de concepte d'HOTOL, tant la indústria com el govern britànic van fer intents per establir una cooperació internacional per desenvolupar, produir i desplegar la nau espacial. Malgrat l'interès americà pel programa, hi havia poc interès entre els membres de l'Agència Espacial Europea (ESA), i el govern britànic no estava disposat a abandonar la cooperació de l'ESA. A més, es van trobar problemes tècnics i hi va haver al·legacions que les comparacions amb sistemes de llançament alternatius, com ara vehicles coet convencionals que utilitzen tècniques de construcció similars, no van mostrar gaire avantatge per a HOTOL.
El 1989, el finançament del projecte va finalitzar. La finalització dels treballs de desenvolupament d'HOTOL va conduir a la formació de Reaction Engines Limited (REL) per desenvolupar i produir Skylon, una nau espacial proposada basada en tecnologies HOTOL, inclòs el seu motor de respiració d'aire.[3]
Desenvolupament
[modifica]Orígens
[modifica]Les idees darrere d'HOTOL es van originar a partir del treball realitzat per l'enginyer britànic Alan Bond en el camp dels motors de reacció prerefrigerats. Bond havia dut a terme específicament aquesta investigació amb la intenció de produir un motor viable per alimentar un sistema de llançament espacial. El 1982, British Aerospace (BAe), que era el principal constructor de satèl·lits d'Europa, va començar a estudiar un nou sistema de llançament potencial amb l'objectiu de proporcionar uns costos de llançament que fossin el 20% dels del transbordador espacial americà operat per la NASA. BAe va tenir coneixement del treball del fabricant de motors britànic Rolls-Royce en un motor adequat, i aviat va concebre un avió espacial alat sense tripulació, totalment reutilitzable d'un sol tram (SSTO) com a vehicle de llançament.
Interès americà i estudi del disseny
[modifica]El març de 1985, es va afirmar que Rolls-Royce estava duent a terme converses de llicència per a la tecnologia del motor HOTOL amb l'empresa de propulsió americana Rocketdyne. L'abril de 1985, Pattie va escriure al secretari d'Estat de Defensa, Michael Heseltine, per proposar un estudi de prova de concepte de dos anys i 3 milions de lliures que es realitzés sota un acord de col·laboració público-privada, que consistia en 1 milió de lliures proporcionat pel govern del Regne Unit i la resta finançat per Rolls-Royce i BAe. Pattie va raonar que el projecte serviria a la "capacitat estratègica" de Gran Bretanya i que les proves de tecnologies clau podrien fomentar la col·laboració internacional. Segons la publicació aeroespacial Flight International, el suport del Ministeri de Defensa (MoD) era crític, ja que el disseny del motor de HOTOL havia estat classificat.
Problemes i crítiques
[modifica]El desembre de 1984, el consultor de gestió de projectes David Andrews va publicar una crítica de vuit pàgines del programa, assenyalant que el disseny estava optimitzat per a l'ascens mentre s'exposava a càrregues tèrmiques prolongades durant el descens a causa d'un baix nivell d' arrossegament. També va afirmar que el vehicle no oferia cap capacitat que no estigués ja disponible; BAe va respondre que les crítiques fetes havien estat respostes. L'abril de 1985, el sotscontrolador del departament de recerca i desenvolupament del Ministeri de Defensa, James Barnes, va afirmar que l'HOTOL no tenia justificació i que no hi havia cap requisit de defensa per a aquests vehicles. També va assenyalar que els "problemes d'enginyeria són considerables" i que era poc probable que entrés en servei fins a la dècada del 2020; Barnes també va observar que el motor HOTOL era "enginyós".
Apagada
[modifica]El 1989, les perspectives per a HOTOL s'havien tornat desoladores. Des de l'inici del projecte, el suport entre el govern britànic i els socis industrials havia estat desigual, mentre que els Estats Units havien emergit com l'única nació estrangera que va mostrar la seva voluntat de contribuir al programa, en part a causa del secretisme que l'envoltava. Hi havia poques perspectives d'implicació europea, ja que l'ESA havia optat per desenvolupar el que es convertiria en l'Ariane 5, un sistema de llançament espacial convencional. Rolls-Royce es va retirar del projecte, ja que va considerar que el mercat final del motor era poc probable que fos prou gran per amortitzar els costos de desenvolupament. El govern britànic es va negar a oferir més finançament per a HOTOL. El projecte estava gairebé al final de la seva fase de disseny conceptual, mentre que gran part dels plans romanien en un estat especulatiu; segons sembla, la nau encara tenia problemes aerodinàmics i desavantatges operatius en aquest punt.
Successors
[modifica]Un redisseny més econòmic, l'Interim HOTOL o HOTOL 2, que s'havia de llançar des de la part posterior d'un avió de transport Antonov An-225 modificat, va ser promogut específicament per BAe el 1991; tanmateix, aquesta proposta també va ser rebutjada. El disseny de l'Interim HOTOL havia de prescindir d'un cicle de motor amb respiració d'aire i estava dissenyat per utilitzar una barreja més convencional de LOX i hidrogen líquid com a combustible.[4]
Disseny
[modifica]Visió general
[modifica]L'HOTOL es va concebre com un avió espacial alat d'un sol tram (SSTO) sense tripulació, totalment reutilitzable. La nau sense tripulació estava destinada a posar una càrrega útil d'unes 7 a 8 tones en òrbita, a 300 km d'altitud. Estava previst que s'enlairés des d'una pista, muntat a la part posterior d'un gran carro impulsat per un coet que ajudaria a aconseguir la "velocitat de treball". El motor estava pensat per canviar de propulsió a reacció a propulsió de coet pura a 26–32 km d'alçada, moment en què la nau viatjaria a Mach 5 a 7. Després d'arribar a l'òrbita terrestre baixa (LEO), l'HOTOL estava destinat a tornar a entrar a l'atmosfera i planar per aterrar en una pista convencional (aproximadament 1.500 metres mínim). Només s'hauria transportat una sola càrrega útil alhora, ja que BAe havia considerat que això era més econòmic, ja que eliminava qualsevol necessitat d'interfície de satèl·lit i permetia adaptar les missions a les necessitats individuals.
Durant la seva fase d'alta altitud, el seu sistema de control de vol hauria estat vinculat a estacions terrestres i a la navegació del sistema de navegació global basat en l'espai, mentre que el radar s'hauria utilitzat durant les fases d'enlairament i aterratge. A més de la col·locació de satèl·lits en òrbita geoestacionària o LEO, també es va projectar que HOTOL podria realitzar la recuperació de satèl·lits i maquinari des de LEO. El material promocional de BAe mostra l'acoblament d'HOTOL amb l'Estació Espacial Internacional (ISS), una gesta que l'empresa afirmava que hauria requerit una operació tripulada, ja que els sistemes automatitzats no eren capaços de realitzar aquestes maniobres d'acoblament en aquell moment. HOTOL va ser dissenyat per dur a terme vols sense tripulació totalment automatitzats; tanmateix, es va tenir la intenció, en una fase posterior, de reintroduir potencialment un pilot. Les operacions tripulades haurien requerit la instal·lació d'un mòdul pressuritzat dedicat dins de la bodega de càrrega útil.
Motor
[modifica] | |
| Propel·lent | Air and liquid oxygen / liquid hydrogen |
|---|---|
El RB545, que va rebre el nom de "Swallow" (oreneta), pel seu fabricant, el fabricant britànic de motors Rolls-Royce, era un motor de coet que respirava aire. Hauria funcionat com una central elèctrica integrada de doble funció, ja que hauria estat capaç de respirar aire mentre operava dins de l'atmosfera i funcionant de manera similar a la d'un coet quan arribava a prop i dins de la LEO (límit terrestre baix). Aquest motor també hauria estat capaç d'impulsar la nau espacial a velocitats hipersòniques. Va ser un element crucial del programa, ja que va ser atribuït públicament com "el cor dels costos de llançament molt baixos d'Hotol".
Els detalls exactes d'aquest motor estaven coberts per la Llei de Secrets Oficials del Regne Unit; en conseqüència, hi ha relativament poca informació pública sobre el seu desenvolupament i el seu funcionament. Tanmateix, el material es va desclassificar posteriorment quan la política governamental va canviar per evitar la conservació de patents secretes sense una justificació atribuïda.[5]
Referències
[modifica]- ↑ Peters, Luke. «Meet HOTOL: The British-designed space plane that never flew a mission - AeroTime» (en anglès), 15-09-2025. [Consulta: 17 febrer 2026].
- ↑ Mesnard, J. «An overview of the British Aerospace HOTOL transatmospheric vehicle» (en anglès). https://ntrs.nasa.gov/, 01-10-1986.
- ↑ «HOTOL's secret engines revealed» (en anglès). [Consulta: 17 febrer 2026].
- ↑ Patrascu, Daniel. «Never-Made British Airbreathing Spaceplane Would Have Been a Blast, Animation Proves» (en anglès), 16-08-2022. [Consulta: 17 febrer 2026].
- ↑ Kudo, Akihiko; Miseki, Yugo Chem. Soc. Rev., 38, 1, 2009, p. 253–278. DOI: 10.1039/b800489g. PMID: 19088977.
