Космическая битва империй. От Пенемюнде до Плесецка
Шрифт:
Первый самостоятельный полёт второй модели состоялся 6 февраля 1999 года. X-38 отделился от самолёта-носителя B-52 на высоте 6700 м. Несколько минут он находился в свободном полёте, после чего над ним раскрылся параплан, и через 12 минут X-38 приземлился.
Ныне же, пока испытания X-38 продолжаются, роль «спасательной шлюпки» на Международной космической станции исполняет российский космический корабль «Союз».
НА ВЕРТОЛЁТЕ ИЗ… КОСМОСА? В марте 1999 года американская компания «Ротари Рокет», которую возглавляет известный специалист по аэрокосмической технике Гарри Хадсон, продемонстрировала опытный образец
В отличие от «Шаттла» новый корабль, получивший название «Ротон», не имеет узлов, отстреливаемых во время полёта. Весьма оригинальна и двигательная установка аппарата. Её основой служит 7-метровый вращающийся диск, по окружности которого размещено 96 ракетных двигателей с камерами сгорания размерами с… консервную банку каждый!
Компоненты топлива — керосин и жидкий кислород — поступают в них под действием центробежной силы. Поэтому перед взлётом диск с двигателями раскручивается от внешнего привода на стартовой площадке. Вращение диска в полёте поддерживается благодаря тому, что каждое из сопел чуть наклонено в одну сторону. Создаваемый таким образом гироскопический момент помогает кораблю устойчиво держаться на курсе.
Корпус нового аппарата почти целиком изготовлен из композитного материала на основе углеродных волокон и эпоксидных смол. Благодаря этому он получился очень лёгким и в то же время прочным.
После того как экипаж выполнит полётное задание, он начинает готовиться к спуску. Для этого «Ротон» разворачивают задом наперёд. Тяговые двигатели становятся теперь тормозными, и корабль постепенно начинает спускаться с орбиты по пологой спирали. Перед входом в плотные слои атмосферы экипаж раскрывает четыре складывающие 7-метровые вертолётные лопасти, расположенные на носу (который стал при спуске кормой). По мере того как нарастает плотность окружающего воздуха, лопасти раскручиваются, тормозя падение аппарата. И он совершает плавный спуск в режиме авторотации (то есть лопасти вращаются свободно, без помощи двигателя).
Впрочем, в будущем Хадсон намерен увеличить длину каждой лопасти до 9,5 м и установить на их концах небольшие реактивные двигатели. Таким образом, экипаж аппарата получит возможность не только маневрировать при спуске, но и взлетать. И лишь поднявшись на высоту около 5 км, астронавты запустят основные ракетные двигатели и поднимутся на орбиту.
В середине 2000 года компания «Ротари Рокет» планировала построить ещё три «Ротона». Один из них должен был служить тренажёром для подготовки экипажей, а два других начали готовить уже к полномасштабным полётам в космос. Хадсон надеялся, что каждый из таких аппаратов сможет совершить до 100 запусков на орбиту без капитального ремонта.
Однако испытания опытного образца «Ротона» показали недостаточную надёжность системы. И её внедрение в практику было приостановлено. Тем более что очередная катастрофа — на сей раз с «Колумбией» — заставила специалистов НАСА вновь отставить многие планы и заняться очередной модернизацией «челноков».
КАТАСТРОФА «КОЛУМБИИ». Случилось же вот что… Утром 1 февраля 2003 года при входе с орбиты в плотные слои атмосферы «Шаттл» развалился на части, погубив весь экипаж в составе семи человек. Расследование показало, что причиной катастрофы опять-таки, как и в случае с «Челленджером», послужили твердотопливные ускорители. Только если в первом случае нарушение герметичности уплотнения привело к взрыву уже на старте, то во втором случае оторвавшийся кусок уплотнителя ударил по левому крылу «Колумбии», нарушив его теплоизоляцию. На спуске крыло не выдержало аэродинамического нагрева и прогорело насквозь, приведя к катастрофе.
Причём шансов спастись у экипажа практически не было. Даже если бы повреждение крыла было обнаружено в космосе, у НАСА не было никакой возможности послать к аварийному кораблю спасательную экспедицию. Не мог экипаж и пристыковать свой корабль к МКС, чтобы на борту станции дождаться помощи. «Колумбия» находилась не на той высоте и не на той орбите.
Ныне в качестве альтернативы аэродинамическому спуску конструкторы НАСА предлагают использовать для торможения при посадке реактивную силу двигателя. Этот принцип, как известно, используется для уменьшения пробега самолёта после посадки. Но в отличие от взлёта и пробега посадка на реактивных струях — очень сложная задача.
Тем не менее в последнее время появилась американская программа «О-клиппер», ставящая целью разработку дешёвых перспективных космических транспортных систем, которая пытается реализовать единую систему взлёта и посадки на реактивных струях. Обоснованием новой программы является то, что она позволит снизить стоимость одного полёта для транспортной системы, предназначенной для подъёма ракеты-носителя средней грузоподъёмности на орбиту, до уровня ниже 10 млн. долларов.
Аналогичная разработка имеется и у нас. Ею занимаются сотрудники Исследовательского центра имени М.В. Келдыша под руководством Виталия Семёнова.
Однако до её внедрения в повсеместную практику пока ещё очень далеко. «Пройдёт не менее 10 лет, прежде чем подобные системы выйдут на стадию лётных испытаний», — полагают эксперты.
ФРАНЦУЗСКИЙ «ГЕРМЕС». Видя, что работы над новым поколением «Шаттла» у американцев продвигаются с переменным успехом, европейские конструкторы попытались продвинуть собственные проекты. Так, на конференции Европейского космического агентства, проходившей в Риме в 1985 году, Франция проинформировала партнёров о своём намерении начать создание корабля «Гермес», который должен выводиться в космос ракетой-носителем «Ариан-5». Два года спустя собравшиеся в Гааге представители агентства согласились сделать проект общеевропейским.
«Гермес» представляет собой воздушно-космический самолёт с низкорасположенным крылом большой стреловидности, выполненный по аэродинамической схеме «бесхвостка». По идее, при старте он должен устанавливаться на носу ракеты-носителя.
Возможность бокового манёвра при возвращении корабля на Землю с орбиты должна составить 1500–2000 км. Полная масса орбитального корабля — 21 т, полезная нагрузка — около 3 т.
Однако из-за серии неудачных запусков самого носителя осуществление программы «Гермес» всё ещё остаётся под вопросом.
«МУСТАРДЫ» БРИТАНСКИХ ОСТРОВОВ. Попытались было осуществить свою программу создания космического самолёта и конструкторы Великобритании. Ещё в 1965 году они предложили проект воздушно-космического корабля «Мустард» («Mustard»), предназначенного для вывода полезного груза массой около 3 т на орбиту высотой около 550 км.
«Мустард» состоит из трёх пилотируемых ступеней, аналогичных по конструкции и геометрическим размерам. Масса каждой — около 137 т. При этом на орбиту выводится лишь верхняя ступень, а две предыдущие выполняют лишь функции разгонных.