Вкратце. А пусть он летит сам!
Данный материал выкладывается на сайт из жж коллеги youroker-а.
В современной космонавтике существует множество маленьких проблем, о которых простой человек даже не задумывается, но на их решение пришлось потратить множество ресурсов и проявить недюжинный талант. Например, транспортировка космического корабля к точке старта. На этапе одноразовых ракет этот вопрос решался размещением сборочного цеха максимально близко к стартовой площадке, но с появлением многоразовых кораблей такой подход помочь уже не мог. Особенно серьёзно эта проблема встала перед американцами в ходе разработки Space Shuttle – место его посадки находилось далеко от точки старта, и вернувшийся шаттл надо было доставить обратно на космодром. Сейчас мы все знаем, как была решена эта проблема – шаттл ездил на спине Boeing 747SCA, но на первых этапах активно разрабатывалась другая идея – научить челнок летать самостоятельно.
Возможность самостоятельного полёта с установкой дополнительных двигателей была заложена в ранние требования к проекту Space Shuttle. Кроме самого челнока иметь возможность самостоятельного перелёта должен был и ещё многоразовый, на тот момент, бустер. В итоге вся система могла бы перемещаться между точкой посадки и космодромом, тем самым максимально снижая затраты на перевозку. Первоначально NASA рекомендовало всем фирмам использовать двигатели TF-33. Перед перелётом в часть баков заливалось обычное авиационное топливо, устанавливались двигатели и челнок был готов к перелёту.
Размещение двигателей для перелётов на проекте челнока от North-American Rockwell
Размещение двигателей для перелётов на проекте многоразового бустера от Grumman
Проект Space Shuttle развивался. Со временем из-за экономии пришлось отказаться от многоразового бустера, проект во многом был упрощён и удешевлён. В 1972 году был окончательно выбран проект челнока от North American Rockwell, однако требование оснащения шаттла реактивными двигателями сохранялось. Рассматривались варианты установки пяти TF-33 P7 или шести F-401. После посадки шаттла и его обслуживания двигатели размещались под крылом и фюзеляжем, в транспортном отсеке устанавливался бак с авиационным топливом, для улучшения аэродинамики задняя часть закрывалась специальным обтекателем. Предполагалось, что в такой конфигурации челнок сможет совершать полёты на расстояние до 700 километров, чего вполне достаточно для перелётов от точки посадки к космодрому. Основной проблемой размещения двигателей под крылом была необходимость удлинить шасси, что делало их менее прочными. Рассматривался как вариант оснащения шаттла специальным неубираемым шасси только на время перелёта, так и адаптация под установку двигателей основного шасси челнока.
Размещение пяти двигателей TF-33 P7 на челноке
Размещение шести двигателей F-401 на челноке
В 1973 макет шаттла с двигателями активно изучался в аэродинамической трубе. Испытания показали, что самостоятельно летать челнок умеет плоховато – слишком большой вес, не самая удачная конструкция органов управления для обычных полётов. Кроме того, расчёты показывали, что дистанция разбега челнока на взлёте будет неприлично велика. Это, а также слишком большая вероятность повреждений при взлёте и посадке заставили в 1974 году отказаться от идеи самостоятельного полёта челнока. Тем не менее, тема установки двигателей продолжала жить. Если шаттл не может лететь самостоятельно, он вполне может полететь на буксире. Это требует установки куда меньшего количества двигателей и упрощает конструкцию. Предполагалось использовать два TF-33 P7, устанавливаемых в одной из секций грузового отсека.
Размещение двух двигателей для полёта челнока на буксире
Всё равно, и эта идея основных проблем не решала – вероятность повреждения челнока при перелёте или воздушной аварии оставалась неприемлемо высокой. Куда более практично было возить шаттл на большом грузовом самолёте, и в 1975 году работы над установкой двигателей были окончательно прекращены. Интересно отметить, что установка турбин на челнок изучалась и в рамках разработке нашего ответа – Бурана. Но в отличие от американских, их предполагалось сделать несъёмными и использовать на этапе посадки для расширения маневровых возможностей.
Источники:
- www.capcomespace.net
- secretprojects.co.uk
- Effect of the six engine air breathing propulsion system on Space Shuttle Orbiter subsonic stability and control characteristics. 1974.
