Текст книги "Космическая битва империй. От Пенемюнде до Плесецка"
Автор книги: Станислав Славин
Жанры:
История
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 25 (всего у книги 30 страниц)
ГЛАВА 6.
ЕЩЁ О «ЗВЁЗДНЫХ ВОЙНАХ»
Последнее время о них, к счастью, вспоминают всё меньше. А ведь были времена, когда казалось, что военные действия в космосе начнутся не сегодня, так завтра. Насколько на самом деле была вероятна третья мировая война в космосе? Каковы на самом деле были цели программы СОИ? Могут ли земляне извлечь хоть какую-то пользу из космических вооружений?
Давайте и поговорим об этом в заключительной главе нашей книги.
ПРОТИВОСТОЯНИЕ «ЧЕЛНОКОВ»
АВТО НА ОДНУ ПОЕЗДКУ? В начале 70-х годов XX века, когда начинались работы по созданию многоразовых транспортных космических кораблей (МТКК), необходимость в них обычно мотивировалась так.
«Представьте себе, – утверждал сторонник МТКК, – что творилось бы в наших городах, если бы каждый автомобиль предназначался лишь для одной поездки?! А ведь ныне получается именно так: каждый ракетный комплекс в сотни тонн теряется потом безвозвратно, засоряя землю и её окрестности этаким „космическим мусором“…»
И дальше каждый в меру своего таланта расписывал, какие радужные перспективы сулит создание надёжного, удобного в эксплуатации многоразового «космического самолёта».
Однако на самом деле подобные рассуждения были не более чем дымовой завесой, за которой военные пытались скрыть истинную суть программы.
Причём если более откровенные в своих словах и действиях американцы даже особо и не скрывали милитаристской направленности своей программы, открытой президентом Ричардом Никсоном 5 января 1972 года, то наши военные первое время даже всячески отнекивались от предложений руководства нашей космонавтики. «Нам игрушки не нужны», – говорят, эти слова принадлежат министру обороны А.А. Гречко.
Ситуация коренным образом изменилась после того, как референт одного из членов Политбюро вычитал в иностранной прессе предположение о том, что, пикируя, «Шаттл» запросто сможет сбросить бомбу или ракету на любой объект на поверхности планеты и эффективного средства помешать этому не существует.
Тут уж встревоженные советские руководители решили немедленно создать аналогичный самолёт. Как он должен был противодействовать атакам «Шаттла», и по сей день остаётся загадкой. Наверное, руководство СССР отталкивалось от аналогии с авиацией. Дескать, там налёту авиации противника с большей или меньшей эффективностью могут противодействовать свои самолёты.
Так было положено начало ещё одному противоборству двух великих держав.
РОЖДЕНИЕ «ШАТТЛА». Итак, по мнению экспертов США, с появлением космического корабля «Спейс Шаттл» («Space Shuttle» – «космический челнок») должен был произойти качественный скачок в области использования околоземного пространства в оборонных целях.
Во-первых, космический самолёт, прозванный «челноком», вероятно, за принципиальную возможность сновать на орбиту и обратно не менее 100 раз, должен был, по идее, упростить и удешевить доставку самого различного снаряжения. И прежде всего, конечно, грузов военного назначения. А также обеспечить регулярное техническое обслуживание специальных космических систем нового поколения (читай: спутников-шпионов и прочего спецоборудования).
Во-вторых, это хороший инструмент для инспекции, захвата или уничтожения вражеских орбитальных аппаратов, испытания экспериментальных образцов космического оружия и т.д.
В-третьих, как уже говорилось, «Спейс Шаттл» мог, в принципе, использоваться и в качестве носителя ударных средств.
На конкурсной основе было рассмотрено несколько предложений от ведущих аэрокосмических фирм США.
Так, по проекту фирмы «Норт Америкэн» предлагался космический корабль, рассчитанный на двух пилотов и 10 пассажиров. Его двигатели должны были работать на смеси сжиженных газов – кислорода с водородом. Стартовать и садиться он должен был подобно обычному самолёту.
Специалисты фирмы «Макдоннелл-Дуглас» предложили комбинированный двухступенчатый аппарат, разгонная и орбитальная ступени которого должны были заходить на посадку с помощью воздушно-реактивных двигателей.
Однако чем больше занимались специалисты НАСА проектами МТКК, тем становились очевиднее: стартовать комплекс должен, словно ракета, вертикально и с помощью стартовых ускорителей. Иначе на орбиту ему попросту не подняться.
Предпочтение в конце концов было отдано двум вариантам, различавшихся лишь конструкцией разгонной ступени – с ракетными двигателями либо на твёрдом топливе либо на жидком. Выбрали твердотопливные, как более простые. Хотя во втором варианте предусматривались спасение разгонных ступеней с ЖРД после приводнения их в океане и повторное использование после восстановления.
Контракт на проектирование транспортного корабля, НАСА выдало компании «Норт Америкэн», которая запросила за такую работу на миллиард долларов меньше, чем другие.
Согласно проекту, космическая система должна состоять из орбитальной ступени, внешнего сбрасываемого топливного бака и двух разгонных РДТТ.
Орбитальная ступень построена по самолётной схеме «бесхвостки» с треугольным крылом. Её длина – 33,5 м, высота – 16,7 м, размах крыла – 24 м. В центральной части фюзеляжа размещён грузовой отсек размером 18,3 x 4,5 м. В нём можно разместить груз массой до 29,5 т.
В хвостовой части корпуса располагаются двигатели различного назначения, а в носовой – кабина экипажа вместимостью до 8 человек. Приборы и органы управления для командира и его помощника полностью дублированы.
Внешний топливный бак длиной около 57 м, диаметром 7,9 м и массой около 31,7 т содержит жидкие кислород и водород для питания основной двигательной установки орбитальной ступени. Он изготавливается из алюминиевого сплава и имеет теплозащитное покрытие на основе полиуретана.
Наконец, разгонные двигатели на твёрдом топливе, которые до старта крепятся к топливному баку, имеют длину около 46 м, диаметр – 3,96 м. Они включаются на старте одновременно с двигателями главной двигательной установки и работают до высоты примерно 40 км. После чего их сбрасывают и они приводняются с помощью парашютной системы.
На начальной стадии эксплуатации предполагалось осуществлять не более 10 запусков транспортного корабля в год, а затем – до 60 запусков ежегодно.
Однако по ходу разработки стоимость проекта возросла с 5,2 млрд. долларов (1971 год) до 10,1 млрд. долларов (1982 год). Выросла и цена одного запуска, причём очень существенно – с 10,5 млн. до 240 млн. долларов!
Поэтому для начала решили изготовить всего четыре аппарата. Они получили собственные имена – «Колумбия», «Дискавери», «Челленджер» и «Атлантис».
Неизвестно, подгадывали ли американцы дату специально, но первый космический старт «челнока» «Колумбия» состоялся 12 апреля 1981 года – ровно через 20 лет после полёта Ю.А. Гагарина. «Шаттл» провёл в космосе более двух суток и благополучно возвратился, приземлившись на специально подготовленную посадочную полосу.
Однако, как ни старались американцы, выйти на заявленные 60 полётов год им так не удалось. Более того, в ходе эксплуатации системы «Спейс Шаттл» выяснилось, что она имеет довольно низкую надёжность, особенно во время запуска. Это в конце концов обернулось катастрофой «Челленджера», случившейся 28 января 1986 года, при двадцать пятом запуске. Погибли семь американских астронавтов, а только прямые убытки от катастрофы «Челленджера» составили миллиарды долларов.
Полёты пришлось приостановить, и в течение двух с лишним лет американцы модернизировали своим аппараты. Кроме того, для восполнения потерь им пришлось построить пятый орбитальный самолёт, получивший название «Индевор».
Тем не менее «Шаттл» всё ещё казался грозной военной силой. Ведь даже габариты его грузового отсека были выбраны с учётом возможности захвата советской военной орбитальной станции «Алмаз». Кроме того, в таком грузовом отсеке, по расчётам, можно было разместить до 30 ядерных управляемых боеголовок.
НАШ ОТВЕТ НАСА. Исследования, проведённые по просьбе Политбюро ЦК КПСС в Институте прикладной механики АН СССР под руководством академика М.В. Келдыша, показали: «Спейс Шаттл», в принципе, действительно мог во время возврата с орбиты по трассе, проходящей над Москвой и Ленинградом, сделать «нырок» и сбросить бомбу прямо на один из этих городов.
По результатам анализа в ЦК КПСС состоялось совещание, в результате которого Л.И. Брежнев принял решение о разработке «комплекса альтернативных мер с целью обеспечения гарантированной безопасности страны».
Так начались работы над советским «челноком».
Головным предприятием по разработке многоразовой космической системы, аналогичной американскому транспортному кораблю «Спейс Шаттл», было выбрано Научно-производственное объединение «Энергия» под руководством В.П. Глушко.
Конструкторы НПО «Энергия», получив в 1974 году такое задание, предложили поначалу построить бескрылый космический аппарат, аэродинамическая подъёмная сила которого на посадке обеспечивалась уплощённой поверхностью нижней части самого фюзеляжа. Крылья наши конструкторы посчитали излишней роскошью, лишь затрудняющей выведение аппарата в космос. Кроме того, такая конструкция позволяла «посадить» корабль на «нос» ракете-носителю, а не цеплять его сбоку, что значительно ухудшало полётные качества комплекса.
Однако «сверху» поступила команда: «Делайте как у американцев…» Официальным прикрытием указания двигаться по проторённой дорожке, по возможности копировать зарубежный образец, послужило такое соображение. Вон, дескать, у американцев авиабазы по всему миру разбросаны, так что им есть где приземлиться при любом раскладе событий, и то они сделали аппарат с крыльями, чтобы тот смог дотянуть до родного аэродрома. У нас же всего три 5-километровые посадочных полосы: в Подмосковье (аэродром ЛИИ в Жуковском), в Крыму и на Байконуре. «И ваш „бескрылый“ в случае аварийной посадки может плюхнуться где попало. А на крыльях, глядишь, всё-таки долетит, куда надо…»
В итоге сегодня лишь опытный глаз может найти разницу между нашим «челноком» и их «Шаттлом».
Правда, на одном существенном отличии В.П. Глушко всё же настоял. Пользуясь случаем, он протолкнул проект своей сверхмощной ракеты «Энергия», способной поднять 100 т любой полезной нагрузки, будь то «челнок», названный «Бураном», или нечто другое.
17 февраля 1976 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 132-51 о разработке советской многоразовой космической системы «Рубин», включавшей орбитальный самолёт, ракету-носитель, а также всевозможные комплексы – стартовый, посадочный, наземного обслуживания, командно-измерительный и поисково-спасательный. Система должна была обеспечивать выведение на северо-восточные орбиты высотой 200 км полезных грузов весом до 30 т и возвращение с орбиты грузов до 20 т.
В постановлении, в частности, предлагалось организовать в Министерстве авиационной промышленности Научно-производственное объединение «Молния» во главе с авиаконструктором Г.Е. Лозино-Лозинским. НПО должно было сконструировать орбитальную ступень и подготовить комплект документации для её изготовления.
Само изготовление и сборка планера, создание наземных средств его подготовки и испытаний, а также воздушная транспортировка на Байконур были поручены Тушинскому машиностроительному заводу.
Главная роль в разработке ракеты-носителя и общее руководство сборкой системы в целом оставалась за НПО «Энергия». Заказчиком проекта выступало Министерство обороны.
Окончательный проект был утверждён В.П. Глушко 12 декабря 1976 года. Лётные испытания планировалось начать во втором квартале 1979 года.
«Буран» рассчитывался на 100 рейсов и мог выполнять полёты как в пилотируемом, так и в автоматическом варианте. Максимальное количество членов экипажа – 10 человек, при этом шестеро из них могли быть космонавтами-исследователями. Расчётная продолжительность полёта 7–30 суток. При посадке, обладая достаточными аэродинамическими качествами, корабль мог совершать манёвр в атмосфере до 2000 км.
Заход на посадку был выверен не только теоретически, но и практически с помощью летающего аналога «челнока». Первым испытателем корабля-аналога стал Игорь Волк, руководитель группы кандидатов на полёты по программе «Буран», в которую, кроме него, входили Римантас Станкявичюс, Александр Щукин, Иван Бачурин, Алексей Бородай и Анатолий Левченко.
Некоторые из испытателей даже совершили тренировочные полёты на орбиту на кораблях «Союз».
ПЕРВЫЙ И ОН ЖЕ ПОСЛЕДНИЙ… За время подготовки программа первого полёта орбитального самолёта «Буран» неоднократно пересматривалась. В конце концов остановились на самом простом: «Буран» взлетает, делает виток и садится в автоматическом режиме.
Тем временем возникла ещё одна проблема. Умер В.П. Глушко и встал вопрос, кто встанет у руля НПО «Энергия». Заместителю Юрию Семёнову предстояло доказать, что он достоин этого поста, что оказалось совсем не простым делом.
Как водилось в СССР, запуск космического самолёта хотели приурочить к очередной годовщине Октябрьской революции. Поэтому к 9 октября работы по подготовке комплекса «Энергия—Буран» были завершены, и утром 10 октября огромный установщик массой 3,5 тысячи тонн с ракетой и кораблём с помощью четырёх синхронизированных мощнейших тепловозов поплыл в сторону старта.
Спустя две недели, 26 октября Государственная комиссия на основе докладов о готовности систем ракеты-носителя, орбитального корабля и комплекса в целом разрешила техническому руководству приступить к заключительным операциям, заправке и осуществлению пуска комплекса «Энергия—Буран» под индексом 1Л 29 октября 1988 года в 6 часов 23 минуты.
Однако утром 29 октября, когда уже начались автоматические операции подготовки старта, прошла команда «отбой» из-за неготовности одной из систем. Сначала старт перенесли на 4 часа, а потом и вообще отменили. Пришлось сливать топливо и проводить проверку по полной программе.
Следующую попытку запустить комплекс «Энергия—Буран» смогли предпринять лишь 15 ноября 1988 года, спустя неделю после праздников. Но тут возникли опасения неудачи из-за погоды. Задул почти ураганный ветер, рвущий крыши со зданий. Метеорологи выдали штормовое предупреждение. Тем не менее специалисты, создавшие орбитальный корабль, заверили членов Государственной комиссии, что запуск, а главное – спуск «Бурана» можно осуществить и в таких погодных условиях.
И в самом деле, в 6 часов 00 минут по московскому времени ракетно-космический комплекс «Энергия—Буран» оторвался от стартового стола и почти сразу же скрылся в низких облаках. Через 8 минут «Буран» вышел на орбиту и начал первый самостоятельный полёт.
В ходе его было осуществлено два манёвра, после чего «Буран» стабилизировался кормой вперёд и вверх. В 8 часов 20 минут в последний раз включился маршевый двигатель. Корабль начал снижение и через полчаса вошёл в атмосферу. За время снижения до высоты 100 км реактивная система управления развернула «Буран» носом вперёд. В 8 часов 53 минуты на высоте 90 км с ним прекратилась связь – плазма, как известно, не пропускает радиосигналов. Она возобновилась в 9 часов 11 минут, когда корабль находился на высоте 50 км, в 550 км от взлётно-посадочной полосы и его скорость примерно в 10 раз превышала звуковую.
Заход на посадку проходил строго по расчётной траектории снижения. Включились бортовые и наземные средства радиомаячной системы. «Буран» вышел на посадочную глиссаду, отработанную в ходе полётов атмосферного корабля-аналога.
Проконтролировать снижение «Бурана» вылетел самолёт сопровождения МиГ-25, пилотируемый лётчиком-испытателем М. Толбоевым. Вскоре в ЦУПе на телеэкранах увидели чёткое изображение корабля, передаваемое с борта самолёта. «Буран» выглядел целым и невредимым.
В 9 часов 24 минуты 42 секунды после прохождения почти 8000 км в верхних слоях атмосферы, опережая всего на одну секунду расчётное время, «Буран» коснулся взлётно-посадочной полосы и, выбросив тормозной парашют, вскоре остановился. Программа первого испытательного полёта была выполнена.
После этого, казалось бы, самое время наращивать первоначальный успех. Однако история распорядилась иначе. Идея боевого противостояния двух «челноков» оказалась уже не актуальной: в мире началась разрядка.
И новый руководитель советского государства М.С. Горбачёв счёл ненужным тратить огромные средства на сверхдорогие полёты «Бурана». Тем более что гражданских грузов для него не нашлось. Те, что имелись, было куда проще и дешевле отправлять на орбиту прежними ракетами.
НАСЛЕДНИКИ «БУРАНА»
Правда, в то время и позднее в правительство поступало немало предложений о создании более простых и дешёвых авиационно-космических систем. Вспомним хотя бы о некоторых.
ПРОЕКТ НПО «ЭНЕРГИЯ». Так, на основе опыта по созданию орбитального корабля «Буран» в НПО «Энергия» по указанию главного конструктора Юрия Семёнова и под руководством Павла Цыбина с 1984 по 1993 год был разработан ряд проектов многоразовых кораблей малой величины с массами от 15 до 32 т.
Например, аэродинамическая схема пилотируемого многоразового корабля ОК-М была аналогична аэродинамической схеме корабля «Буран». Но поскольку его габариты (длина – 15 м, высота – 5,6 м, размах крыла – 10 м, масса полезного груза – до 3,5 т, состав экипажа – 2 пилота, 4 космонавта-исследователя) были существенно меньше, то в качестве носителя вполне могла бы использоваться двухступенчатая ракета «Зенит» конструкции НПО «Энергия».
МАКС ВЕРХОМ НА «МРИИ». Ещё один проект предложил в 1982 году генеральный конструктор НПО «Молния» Г.Е. Лозино-Лозинский. Он получил название МАКС, то есть «Многоразовая авиационно-космическая система». В 1988 году был разработан проект системы (220 томов) и создано несколько её моделей.
Система МАКС состоит из дозвукового самолёта-носителя и установленной на нём орбитальной ступени с внешним топливным баком. В качестве первой ступени МАКС планировалось использовать тяжёлый самолёт Ан-225 («Мрия») или сверхмощный двухфюзеляжный самолёт «Геракл», который ещё предстояло построить.
По вариантам второй ступени система МАКС имеет три модификации: МАКС-ОС, МАКС-Т и МАКС-М. В первом случае используются орбитальный многоразовый самолёт и одноразовый топливный бак. Для выведения на орбиту тяжёлых (до 18 тонн) полезных нагрузок предназначена модификация МАКС-Т, имеющая вторую беспилотную ступень одноразового применения. Наконец, МАКС-М – многоразовый беспилотный орбитальный самолёт, топливные баки которого включены в конструкцию самого планера.
Система МАКС, по расчётам, могла снизить стоимость выводимых в космос грузов до 1000 долларов за килограмм (против 12000–25000 долларов за килограмм по нынешним ценам). Причём базировать МАКС собирались на аэродромах 1-го класса, дооборудованных средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса.
На состоявшемся в ноябре 1994 года в Брюсселе Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций «Брюссель-Эврика-94» программа МАКС получила золотую медаль и специальный приз премьер-министра Бельгии.
Однако после смерти главного конструктора системы интенсивность проталкивания проекта резко снизилась. И МАКС скорее всего, так и останется в истории лишь в виде макетов да чертежей.
КОСМИЧЕСКИЕ «МИГИ». Среди относительно недавно выдвинутых проектов воздушно-космических самолётов в особую группу можно выделить аппараты, разрабатываемые в авиационном конструкторском бюро имени Микояна – МиГ-2000 и МиГ-АКС.
Первый представляет собой одноступенчатый воздушно-космический самолёт со взлётным весом 300 т, способный выводить полезную нагрузку до 9 т на орбиту высотой 200 километров с наклонением 51°. Второй вариант – это двухступенчатый воздушно-космический самолёт, создаваемый на основе оригинальной идеи электромагнитной левитации «ЭТОЛ».
Эта концепция была впервые продемонстрирована специалистами КБ имени Микояна и ЦАГИ на Международном авиакосмическом салоне в Жуковском летом 1999 года. Согласно ей, летательные аппараты должны садиться и взлетать с электромагнитной взлётно-посадочной полосы (ВПП), позволяющей ускорить разгон при взлёте и обеспечить торможение при посадке с помощью известного принципа взаимодействия движущегося тела с магнитным полем. Идея была уже испытана в лаборатории на алюминиевых макетах «электромагнитного беспилотного моноплана» массой до 10 кг, который разгоняли и тормозили на полосе длиной 5 м.
Реальная же разгонная ВПП должна быть длиной 4 км. Найдутся ли на неё деньги, а главное, сможет ли наша промышленность создать мощные магниты, которые позволят за 10–15 секунд осуществить взлёт самолёта массой до 700 т, пока ещё большой вопрос.
Пока специалисты пытаются проверить на практике методику электромагнитных запусков на сравнительном небольшом многоцелевом беспилотном самолёте, который можно использовать для военной и геологической разведок и т.д.
Однако и эта разработка продвигается с трудом из-за отсутствия должного финансирования.
«ЗАРЯ» НА ГОРИЗОНТЕ. Кроме самолётных схем, конструкторы давно уже хотели поменять нынешний «Союз» на что-либо более комфортабельное. Одним из вариантов был проект многоразового транспортного корабля «Заря», запускаемого на орбиту с помощью ракеты «Зенит».
Его предполагалось создавать в два этапа: сначала – базовый многоразовый пилотируемый транспортный корабль, затем его модификации для решения специальных задач.
Работы над ним начались в 1987 году, ещё под личным контролем генерального конструктора В.П. Глушко. Считалось, что он вполне сможет быть использован для доставки на орбиту экипажей численностью до 8 человек.
Однако в январе 1989 года тема была закрыта. Официальная причина – опять-таки отсутствие денег на проект.
ДВУХМОДУЛЬНЫЙ ВКК. Впрочем, опыт, накопленный в ходе работ по орбитальным кораблям типа ОК-М и «Заря», позволил выдвинуть новый перспективный проект корабля многоразового использования. Он обсуждался в НПО «Энергия» в 1991 году, но, к сожалению, не получил поддержки ведущих конструкторов.
Тем не менее концепция ВКК («Воздушно-космический корабль») заслуживает внимания, поскольку может оказаться весьма перспективной в будущем.
По идее, такой корабль должен состоять из двух аппаратов-модулей; один – крылатый, другой выполнен по схеме несущего корпуса. При этом модули соединены не последовательно, а параллельно – один над другим. Снизу – несущий корпус служебного модуля, «верхом» на нём – пилотируемый. Соединение осуществляется на пироболтах и может быть устранено одним нажатием кнопки.
Пилотируемый модуль используется многократно, служебный – один раз, причём его можно модифицировать под конкретно выполняемую задачу.
Вся эта система стартует с помощью ракеты-носителя типа «Зенит» или даже на самолёте. Как показывают расчёты, функционирование подобной комбинированной системы может обойтись дешевле, чем нынешние одноразовые запуски.
Новый виток интереса к подобной системе возможен в свете начавшихся испытаний системы «Байкал—Ангара», где в роли второй ступени выступает крылатая ракета, способная, по идее, возвращаться на аэродром. А если добавить к системе ещё и небольшой многоразовый челнок, может получиться вполне практичный комплекс для доставки людей на орбиту.
«КЛИПЕР» УЖЕ НА СТАПЕЛЕ. Ещё одна новинка наших дней – многоразовый корабль «Клипер», который будет действовать в составе новой системы доставки грузов на орбиту «Паром». Новый космический корабль уже обретает реальные очертания в просторном цехе ракетно-космической корпорации «Энергия».
«Уже наглядно видно, что представляет собой этот корабль, – сообщил журналистам заместитель генерального конструктора РКК „Энергия“, лётчик-космонавт и дважды Герой Советского Союза Валерий Рюмин. – Он будет существенно отличаться и от российских „Союзов“, и от американских „шаттлов“. Коллектив разработчиков под руководством заместителя генерального конструктора Николая Брюханова, использовав опыт по созданию „Союзов“ и „Бурана“, собственные оригинальные решения, добился весьма неплохих результатов».
Основные характеристики российского многоразового корабля «Клипер» таковы: длина – 7 м, масса – 14 т, экипаж – 6 человек, объём кабины – 20 куб. м. С орбиты можно возвращать 500 кг полезного груза. В космос корабль будет выводиться или новой ракетой «Онега», или (если её не успеют до вести) «Зенитом».
«Клипер» будет иметь возможность совершать при спуске манёвр и приземляться на парашютах в России (а не в Казахстане, как нынешние «Союзы»). Уникальную кабину планируется отправлять в космос много раз. При соответствующем финансировании первый испытательный полёт может уже произойти через пять лет…
Валерий Рюмин особо отметил, что в передней носовой части «Клипера» установят (как и на «Союзе») двигатели системы аварийного спасения (САС). Таким образом, обеспечивается безопасность экипажа в случае возникновения любых ЧП и на старте, и на всех участках выведения корабля в космос. «Шаттлы», к слову, не имеют такой системы, и из-за её отсутствия не удалось спастись семерым астронавтам при взрыве во время взлёта многоразового «челнока» «Челленджер».
«Клипер», который полетит не ранее 2008–2010 года, ведёт свою родословную от первых маневрирующих возвращаемых аппаратов, приводнявшихся в начале 60-х годов XX века. Сперва он выглядел как цилиндр с носовым конусом и стабилизирующей конической «юбкой» на корме – эдакий «гвоздь». Потом аэродинамики подсказали лучший вариант: конус с наплывами, которые делали нижнюю часть плоской, повышая аэродинамическое качество и перераспределяя нагрев при входе в атмосферу.
В одном из вариантов, опубликованном в 1993 году, 3,5-тонный корабль должен был запускаться «Циклоном» или проектировавшимся тогда же в «Энергии» лёгким носителем «Квант». Обводами он уже почти полностью предвосхищал возвращаемый аппарат «Клипера», только размерами поменьше (длина – 2,9 м, диаметр – 1,3 м). Однако до его строительства дело так и не дошло – обошлись более дешёвыми «Фотонами».
Нынешний «Клипер» состоит из двух отсеков – возвращаемого или спускаемого аппарата и агрегатного или орбитального отсека.
Возвращаемый аппарат массой 9,8 т представляет собою конус, составленный из трёх частей. Причём одна из боковых сторон (нижняя при посадке) наплывами выровнена под этакую «лыжу». Самый нос затуплен для лучшего гашения кинетической энергии торможения в атмосфере. Вокруг носа видны узлы крепления двигателей системы аварийного спасения, срывающих корабль с ракеты в случае аварии.
В самом аппарате два отсека. Впереди – двигательный, в котором установлены ракетные двигатели системы ориентации и управления спуском и баки с топливом для них, за ним – отсек экипажа, рассчитанного на шесть космонавтов. Причём только двое из них будут непосредственно заняты управлением «Клипером», так что остальные четверо могут быть научными работниками или даже просто космическими туристами.
Люк в задней стенке возвращаемого аппарата связывает его с агрегатным отсеком массой около 4,5 т. В нём расположены двигатели орбитального маневрирования, топливо для них, система электропитания, а также оборудование, необходимое для работы на орбите, припасы и т.д.
В случае необходимости обитаемая часть агрегатного отсека будет использоваться и как шлюзовая камера для выхода в открытый космос. Таким образом, помимо транспортных рейсов к орбитальной станции, «Клипер» сможет выполнять и самостоятельные полёты продолжительностью до 10 суток.
ГИПЕРЗВУКОВОЙ «АЯКС». Ещё об одном прорывном проекте российских учёных мир узнал в 1991 году. Используя перспективные военные технологии, руководитель СКБ «Нева» (ныне – Санкт-Петербургское научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем) Владимир Фрайштадт предложил оригинальную конструкцию одноступенчатого аэрокосмического самолёта, получившую название «Аякс».
Летательный аппарат должен состоять как бы из двух вложенных один в другой корпусов. Между ними – специальный катализатор, куда поступает поток традиционного керосина или более перспективного топлива – сжиженного метана. Когда аппарат совершает гиперзвуковой полёт в атмосфере, то внешний корпус сильно нагревается из-за трения об атмосферу и под влиянием высоких температур происходит термохимическое разложение углеводородного топлива. Процесс забирает большое количество энергии и охлаждает реактор. В результате термохимического разложения топлива выделяется свободный водород. В смеси с тем же топливом он образует очень эффективное горючее для самолёта.
Кроме того, часть обтекающего аппарат воздуха поступает в магнитоплазмохимический прямоточный воздушно-реактивный двигатель. В этом двигателе находятся магнитогазодинамический (МГД) генератор и ускоритель. Генератор создаёт мощное магнитное поле, в котором тормозится набегающий поток. Затем заторможенный и предварительно ионизированный поток воздуха поступает в камеру сгорания, куда подаётся обогащённое водородом топливо (керосин или метан). Истекающие продукты сгорания попадают в сопло, дополнительно разгоняются МГД-ускорителем и, расширяясь, выбрасываются наружу.
На базе этой концепции сотрудниками Научно-исследовательского предприятия гиперзвуковых систем разработано целое семейство гиперзвуковых летательных аппаратов «Нева», предназначенных для транспортировки полезных грузов на дальние расстояния или на орбиту.
Среди них – многоцелевой гиперзвуковой самолёт «Нева» для метеорологических и астрофизических исследований, геологической разведки и экологического контроля; гиперзвуковые самолёты для перевозки грузов и пассажиров со скоростью 15000 км/час.
Особый интерес для нас представляет воздушно-космический самолёт «Нева». Его характеристики таковы: взлётная масса – 364 т, масса полезной нагрузки, выводимой на орбиту, – 3 т, максимальная скорость полёта на высоте 100 километров – 7500 м/с.
В настоящее время командой Владимира Фрайштадта проведены все возможные исследования, однако до постройки экспериментальных прототипов дело никак не дойдёт. Причина стандартна: у нашего государства нет денег на осуществление высокотехнологических проектов. А частный капитал, имея перед собой наглядный пример «ЮКОСа», вовсе не стремится выводить свои капиталы из тени и вкладывать их в перспективные разработки.
«АЭРОКОСМИЧЕСКОЕ РАЛЛИ». Тем временем в 1996 году американский фонд «Икс-прайс» («X-Prize») учредил приз в 10 млн. долларов за создание тренировочного и туристического ракетоплана, который мог бы доставить на высоту более 100 км трёх астронавтов.
Предварительные разработки представили до четырёх десятков частных фирм, научных организаций и университетов. Включилась в конкурс и Центральная научно-исследовательская лаборатория «Астра» Московского авиационного института. В этой лаборатории занимаются разработкой вопросов выведения в околоземное пространство малых спутников (до 100–200 кг) посредством систем «воздушного старта». Сотрудники лаборатории сочли, что «воздушный старт» будет наиболее оптимальным способом для выведения туристского ракетоплана на орбитальную высоту.