Страница 90 из 105
Тем не менее частная инициатива подстегнёт 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 надёжность 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 X-38. Известен он также под обозначением X-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» («Аriane 5»).
Разработка космической спасательной «шлюпки» началась ещё в 70-х годах XX века. Современный вариант основывается на конструкции челнока X-24A. Главной «изюминкой» нового проекта является использование параплана в качестве тормозящего и посадочного средства.
Первые испытания параплана состоялись в 1996 году, а первые полёты X-38 на подвеске самолёта B-52 начались в феврале 1997 года.
Спасательный космоплан X-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 X-38 не будет ручного управления — процедура входа в атмосферу и спуск предполагается полностью автоматизировать.
Габариты X-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 X-38 проводились в Лётно-исследовательском центре НАСА имени Драйдена, расположенном на территории базы ВВС Эдвардс (штат Калифорния).
В марте 1998 года первую модель постигла неудача: во время самостоятельного полёта парашют-крыло был повреждён и X-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 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 оригинального 135-тонного двухместного космического корабля многоразового использования.
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.