Космический воробей

После прочтения двух блогов о Буране я вспомнил о старой статье в журнале "Український Тиждень"

tyzhden.ua/Publication/4368

 22 апреля 2010 со стартовой площадки SLC-41 американского космического центра имени Кеннеди на мысе Канаверал взлетела ракета Atlas-V с многократным беспилотным аппаратом Х-37 на борту. Новый космоплан чуть больше восьми метров в длину и способен вывести на орбиту всего 900 кг полезного груза. Именно он, по замыслам стратегов космической программы США, должен заменить огромный Space Shuttle. Челнок Х-37, результат совместной работы NASA и компании Boeing, воплощает в себе как последние достижения науки и техники, так и новую идеологию освоения космического пространства — сокращение количества пилотируемых полетов и рост роли полностью автоматизированных аппаратов.

Печальноизвестный Space Shuttle

В конце 2010 года должен состояться последний полет космического челнока Space Shuttle. Начиная с 1981 года, он 134 раза стартовал из космического центра имени Кеннеди. Сначала планировалось построить четыре шаттла, рассчитанные на 100 запусков каждый, и один дополнительный для тестов. На самом деле каждая из пяти построенных лодок совершила гораздо меньше полетов, при этом было потеряно два космических аппарата. Общие расходы бюджета США на программу превысили $ 160 млрд.
Разработка многократного аппарата опиралась на теоретические на положения о более низкой, чем в одноразовых носителей, стоимости доставки грузов на орбиту, а также возможность возврата дорогостоящих спутников на землю. Однако трудности эксплуатации, аварии и завышенный бюджет заставили NASA приостановить программу гораздо раньше, чем был исчерпан ресурс летательных аппаратов.Предыдущая американская многоразовая космическая система Space Shuttle запомнилась не так многочисленными миссиями на орбите катастрофами челноков «Челенджер» и «Колумбия» с людскими жертвами. Катастрофа «Челленджера» в 1986 году остановила полеты на два года и нанесла первый, очень сильный удар не только по имиджу программы, но и по бюджету NASA.Авария «Колумбии» в 2003 году фактически поставило крест на использовании системы Space Shuttle. США не желали дальше нести потери от аварий чрезвычайно дорогостоящих аппаратов и гибели астронавтов.
Полет многократных орбитальных систем обычно состоит из трех фаз — выход на орбиту, орбитальный полет и управляемый «самолетный» спуск в атмосферу с последующим приземлением. Для вывода спутников на орбиту уже давно нет необходимости в пилоте, а возможность беспилотного управляемого спуска в атмосфере и посадки продемонстрировал еще советский аналог шаттла «Буран» в 1988 году. Сегодня же небо просто кишит беспилотными летательными кораблями.При всем уважении к космонавтов и астронавтов должны признать огромные перспективы именно беспилотных аппаратов, не скованных возможностями человеческого организма и не обремененных системами поддержания жизнедеятельности экипажа.
Кроме того, существенное снижение массы современных спутников, тотальная миниатюризация электронной фарша, повышение весовой отдачи аккумуляторов и новые материалы снизили требования к грузоподъемности ракет. Сейчас уже нет необходимости выводить на орбиту десятки тонн за один подход, поэтому растет спрос на относительно небольшие и экономичные ракеты класса "Зенит-3SL», используемых в проекте «Морской старт». Фактически, если бы не Международная космическая станция (МКС) и не обслуживание гигантского космического телескопа «Хаббл», трудно сказать, чем можно заполнить 30-тонный грузовой отсек системы Space Shuttle.

От спутника до «Стрел бога»
Вместе необходимости доставлять грузы на орбиту не исчезла, и NASA необходимо было изобрести новый аппарат для этой задачи. Им и стал многократный беспилотный космоплан Х-37. Подходы, которые лежат в основе нового аппарата, свидетельствуют, что американская космическая промышленность умеет делать выводы не только из собственных неудач, но и успехов соперника. В отличие от Space Shuttle, снаряженного огромным баком и маршевого двигателя в хвосте самого челнока, новый Х-37 выводит на орбиту мощная ракета-носитель Atlas-V.Космический аппарат просто устанавливают на ракету аналогично «гагаринского» одноразового космического корабля. Atlas-V позволяет выводить на орбиту целый спектр космических аппаратов, различающихся как габаритами, так и весом.Использование отдельной ракеты для вывода на орбиту космоплана и другого полезного груза делает систему гибкой и универсальной, а также значительно сокращает бюджет проекта и сроки его реализации.
Кстати, на первом уровне ракеты Atlas-V установлен советский двигатель РД-180, разработанный КБ «Энергомаш». Двухкамерный РД-180 — модификация РД-170, который использовали на ракете-носителе «Энергия». После неоднократных огневых испытаний этот двигатель получил разрешение на экспорт в США и использование для запуска американских спутников — уникальный для истории освоения космоса случай.
Главными заказчиками новой системы Х-37 будут, скорее всего, военные. Об этом свидетельствует крайне бедна информация о проекте в СМИ, отсутствие официальных данных о программе полета и назначение самого аппарата. Но эксперты предполагают, что он может быть оснащен как спутниками коммерческого или научного назначения, так и миниатюрными перехватчиками чужих спутников.Еще один из вариантов нагрузки — «Стрелы бога», кинетическое оружие для разрушения наземной инфраструктуры из космоса. Американский план модернизации ВВС от 2003 года содержит пункты о кинетической оружие космического базирования, а корпорация RAND выпустила специальный релиз, посвященный преимуществам нового средства уничтожения. Вольфрамовые стержни с теплозащитным покрытием должны отделяться от орбитального челнока, входить в атмосферу и поражать цель за счет невероятной скорости. Дешевизна, точность, безопасность в эксплуатации и совсем небольшое подлетное время между приказом и поражением делают такое оружие очень существенным фактором, способным изменить стратегический баланс сил на планете.

Уникальный аппарат
Транспортная система, состоящая из ракеты-носителя Atlas-V и многократного аппарата Х-37, сегодня совершенно уникальна с большими перспективами развития. В разное время разрабатывали проекты, похожие на Х-37: это и космический челнок «Гермес» Европейского космического агентства, и английский «Хотол» с комбинированным маршевым двигателем. Отдельный разговор — история создания многоразовых космических кораблей «Спираль», Бор-4 в Советском Союзе и перспективный челнок «Клипер» в РФ. До появления Х-37 наибольших успехов в реализации программы относительно небольшого многоразового космического лодки достиг СССР в проекте «Спираль», по которому был разработан полноценный план и проведены атмосферные испытания. Однако по разным причинам в космос ни один из этих челноков так и не полетел.
 
Проекты многоразовых челноков

115%;font-family:"Arial","sans-serif"; mso-fareast-font-family:"Times New mso-ansi-language:RU; mso-fareast-language:UK;mso-bidi-language:Space Shuttle

115%;font-family:"Arial","sans-serif"; mso-fareast-font-family:"Times New mso-ansi-language:RU; mso-fareast-language:UK;mso-bidi-language:



Проект многоразового космического корабля разрабатывался North American Rockwell с 1971 года.
Длина шаттла составляет 32,2 м, размах крыльев — 23,8 м, стартовая масса с полным баком и твердотопливными ускорителями превышает 2030 т.
За 1979-1991 годы построено пять челноков и один испытательный экземпляр.Всего в рамках программы Space Shuttle выполнено 131 полет.
Прекращение программы запланировано на 2010 год.

«Спираль»

Проект многоразового орбитального самолета с разгонным гиперзвуковым челноком стартовал в СССР 1966 года. В 1978 году предпочли перспективном проекту «Буран».
Длина орбитального самолета не превышала 8 м, размах крыльев — около 4 м.
В рамках проекта созданы лодки-аналоги — демонстраторы технологий БОР-4 и «ЭПОС» МиГ-105.11, которые провели ряд пилотируемых испытательных атмосферных полетов. Результаты программы использовали в программе «Буран».

«Буран»

Проект разрабатывался в Советском Союзе НПО «Молния». Производство орбитальных самолетов «Буран» осуществлялось с 1980 года, вообще построили два экземпляра, еще три были готовы частично на время прекращения программы в 1993 году. Единственный полет «Бурана» в космос состоялся в 1988 году.
Длина орбитального самолета достигала 36,4 м, размах крыльев — 24 м, стартовая масса — до 105 т.
 
«Клипер»

Многократный космический челнок разрабатывали в России с 2000 года в РКК «Энергия» как замену кораблю «Союз-ТМ».
Длина лодки должна быть около 6 м, максимальный диаметр корпуса — около 4 м, общая масса — 14 т.
Планировалось, что выводить лодку на орбиту будет ракета-носитель «Онега» — глубокая модернизация ракеты «Протон».
В 2006 году проект отправили на доработку, а в 2009 году он проиграл на конкурсе перспективной пилотируемой транспортной системе «Русь».

«Гермес»

Проект с 1987 года разрабатывала Европейское космическое агентство.Планировалось, что космический челнок запущен в 1995 году, но в 1993 году проект закрыли в связи с финансовыми трудностями. Корабль должен выводить на орбиту до 3 т груза при общей массе менее 20 т. Окончательный вид корабля так и не был определен. На фотографии — один из эскизных вариантов.

«Хотол»

Проект начался в 1982 году по инициативе фирм «Роллс-Ройс» и «Бритиш Аэроспейс» и при поддержке правительства Великобритании.
Было проведено исследование одноуровневых аппаратов с горизонтальным взлетом и посадкой и единственным маршевым двигателем. Результатом исследований стал эскизный проект космического корабля «Хотол» длиной 62 м, с размахом крыльев 30 м и взлетной массой 250 т.
В 1988 году британское правительство отказалось финансировать проект, поскольку общие расходы (около £ 6 млрд) признали чрезмерными.
Разрабатывался также проект с воздушным стартом КА «Хотол» с самолета АН-225 «Мрия». В этом варианте длина аппарата должна составить 36 м, а размах крыльев — 21,6 м с той же стартовой массой. Но желающих финансировать программу не нашлось.