Святослав Славин - Тайны военной космонавтики

• Название: Тайны военной космонавтики
• Автор: Святослав Славин
• Издательство: Вече
• Жанр: Науки о космосе
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-4444-0808-7

Книга посвящена истории развития отечественной и зарубежной военной космонавтики. Автор в популярной форме рассказывает о малоизвестных сторонах освоения космоса. Читатель узнает о первых проектах космических двигателей и кораблей, о многочисленных трудностях, которые предстояло преодолеть человечеству на пути в неведомое; познакомится с первыми, порой фантастическими доктринами освоения и использования околоземного и космического пространства, с устройством первых космических пилотируемых и непилотируемых кораблей и многим другим.

Книга адресована всем, кто интересуется освоением космоса, ракетостроением и военной техникой.

---

Команда Рутана опередила всех.

ПРОГРАММА «RLV». Правда, серьезные исследователи космоса, например, академик Роальд Сагдеев, относятся к «Шаттлу» Рутана довольно скептически. «Одно дело вывезти туристов в суборбитальный полет, длящийся всего несколько минут, и совсем другое — отправить человека на орбиту, — рассуждает ученый. — Здесь нужны иные мощности и иные затраты, превосходящие нынешние в десятки, а то и в сотни раз.

Тем не менее частная инициатива подстегнет руководителей НАСА и других авиационно-космических организаций, заставит их приложить все усилия к преодолению того застоя, который наблюдается в пилотируемой космонавтике последние десятилетия…»

Одной из таких попыток является программа РЛВ (RLV — сокращение от английского «Reusable Launch Vehicle», «Космический корабль многоразового использования»). Она осуществляется в тесной кооперации НАСА с аэрокосмической промышленностью США.

Поначалу итогом программы должно было стать создание к 2004 году корабля многоразового использования «Вентура Стар» («Venture Star») конструкции фирмы «Локхид-Мартин». Согласно проекту, который оценивается в 5 млрд. долларов, он должен был выводить на околоземную орбиту полезный груз массой 22,5 т.

Однако предварительные испытания показали низкую надежность и этого проекта. Ныне работы по нему заторможены. Вполне возможно, что они будут и вообще прекращены, поскольку у НАСА есть и альтернативные проекты.

«СПАСАТЕЛЬНАЯ ШЛЮПКА» ДЛЯ МКС. Официально это устройство называется: космоплан Х-38. Известен он также под обозначением Х-35 и X-CRV, представляет собой прототип спасательной «шлюпки» для экипажа Международной космической станции (МКС). Он может быть использован и в качестве транспортного корабля, выводимого в космос ракетой-носителем «Ариан-5» («Ariane 5»).

Разработка космической спасательной «шлюпки» началась еще в 70-х годах XX века. Современный вариант основывается на конструкции челнока Х-24А. Главной «изюминкой» нового проекта является использование параплана в качестве тормозящего и посадочного средства.

Первые испытания параплана состоялись в 1996 году, а первые полеты Х-38 на подвеске самолета В-52 начались в феврале 1997 года.

Двухмодульный воздушно-космический корабль 

Спасательный космоплан Х-38 не имеет собственных двигателей и представляет собой летательный аппарат с несущим корпусом. Возвращение на Землю будет проходить по той же схеме, как и возвращение «Спейс Шаттла». И только на завершающем этапе будет выпускаться параплан. На Х-38 не будет ручного управления — процедура входа в атмосферу и спуск предполагается полностью автоматизировать.

Габариты Х-38: длина — 8,7 м, диаметр — 4,4 м, масса — 8163 кг. Количество спасаемых астронавтов — до 6 человек. Система жизнеобеспечения рассчитана на четыре дня. Продолжительность эксплуатации в качестве модуля МКС — 4000 суток.

Испытания демонстрационной модели космоплана Х-38 проводились в Летно-исследовательском центре НАСА имени Драйдена, расположенном на территории базы ВВС «Эдварде» (штат Калифорния).

В марте 1998 года первую модель постигла неудача: во время самостоятельного полета парашют-крыло был поврежден и Х-38 разбился. После этого было принято решение об укреплении его конструкции. Уже в феврале 1999 года вторая модель, получившая условное обозначение V-132, была готова к испытаниям.

Первый самостоятельный полет второй модели состоялся 6 февраля 1999 года. Х-38 отделился от самолета-носителя В-52 на высоте 6700 м. Несколько минут он находился в свободном полете, после чего над ним раскрылся параплан, и через 12 минут Х-38 приземлился.

Ныне же, пока испытания Х-38 продолжаются, роль «спасательной шлюпки» на Международной космической станции исполняет российский космический корабль «Союз».

НА ВЕРТОЛЕТЕ ИЗ… КОСМОСА? В марте 1999 года американская компания «Ротари Рокет», которую возглавляет известный специалист по аэрокосмической технике Гарри Хадсон, продемонстрировала опытный образец оригинального 135-тонного двухместного космического корабля многоразового использования.

В отличие от «Шаттла» новый корабль, получивший название «Ротон», не имеет узлов, отстреливаемых во время полета. Весьма оригинальна и двигательная установка аппарата. Ее 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 взлетом диск с двигателями раскручивается от внешнего привода на стартовой площадке. Вращение диска в полете поддерживается благодаря тому, что каждое из сопел чуть наклонено в одну сторону. Создаваемый таким образом гироскопический момент помогает кораблю устойчиво держаться на курсе.

Концепция высотно-космического самолета «Аякс»: 1 — набегающий поток воздуха; 2 — аэродинамическое тепло; 3 — топливо; 4 — система химической регенерации тепла; 5 — воздухозаборник, управляемый МГД-генератором; 6 — модифицированное топливо; 7 — магнитоплазмохимический двигатель (МПХД); 8 — камера сгорания; 9 — МЩ-ускоритель; 10 — сопло; 11 — электрическая энергия; 12 — система управления аэродинамическими характеристиками Многоцелевой гиперзвуковой самолет «Нева» (слева). Справа — транспортный самолет «Нева-М1»

Корпус нового аппарата почти целиком изготовлен из композитного материала на основе углеродных волокон и эпоксидных смол. Благодаря этому он получился очень легким и в то же время прочным.

После того как экипаж выполнит полетное задание, он начинает готовиться к спуску. Для этого «Ротон» разворачивают задом наперед. Тяговые двигатели становятся теперь тормозными, и корабль постепенно начинает спускаться с орбиты по пологой спирали. Перед входом в плотные слои атмосферы экипаж раскрывает четыре складывающиеся 7-метровые вертолетные 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 допасти 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 еще три «Ротона». Один из них должен был служить тренажером для подготовки экипажей, а два других начали готовить уже к полномасштабным полетам в космос. Хадсон надеялся, что каждый из таких аппаратов сможет совершить до 100 запусков на орбиту без капитального ремонта.

Однако испытания опытного образца «Ротона» все показали недостаточную надежность системы. И ее 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.

Причем 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.

Проектные варианты выведения многоразовых орбитальных «челноков» небольших размеров. Слева направо: ОК-М-«Зенит»; ОК-М1-ММКС; Ок-М2-«Энергия»-М

Ныне в качестве альтернативы аэродинамическому спуску конструкторы НАСА предлагают использовать дня торможения при посадке реактивную силу двигателя. Этот принцип, как известно, используется для уменьшения пробега самолета после посадки. Но в отличие от взлета и пробега посадка на реактивных струях — очень сложная задача.