ut.net.ua 2010-05-07 00:00 Баєвський Андрій

Космічний горобець

США запустили унікальний невеликий безпілотний космоплан, який у перспективі може змінити не лише галузь ракетобудування, а й військово-політичну ситуацію на планеті

22 квітня зі стартового майданчика SLC-41 американсь­кого косміч­­ного центру імені Кеннеді на мисі Канаверал злетіла ракета Atlas-V із багаторазовим безпілотним апаратом Х-37 на борті. Новий космоплан трохи більший восьми метрів завдовжки й здатен вивести на орбіту лише 900 кг корисного вантажу. Саме він, за задумами стратегів космічної програми США, має замінити велетенський Space Shuttle. Човник Х-37, результат спільної роботи NASA й компанії Boeing, втілює в собі як останні досягнення науки і техніки, так і нову ідеологію освоєння космічного простору – скорочення кількості пілотованих польотів і зростання ролі повністю автоматизованих апаратів.

Сумнозвісний  Space Shuttle

Наприкінці 2010 року має відбутися останній політ космічного човника Space Shuttle. Починаючи з 1981 року, він 134 рази стартував із космічного центру імені Кеннеді. Спочат­­ку планувалося побудувати чотири шатли, розраховані на 100 запусків кожен, і один додатковий для тестів. Насправ­­ді кожен із п’яти побудованих човників здійснив набагато менше польотів, при цьому було втрачено два космічні апарати. Загальні витрати бюджету США на програму перевищили $160 млрд.

Розробка багаторазового апа­­рата спиралася на теоретичні тези про нижчу, ніж в одноразових носіїв, вартість доставки вантажів на орбіту, а також можливість повернення дороговартісних супутників на землю. Однак труднощі експлуатації, аварії та завищений бюджет змусили NASA припинити програму значно раніше, ніж було вичерпано ресурс літальних апаратів. Попередня американська багаторазова космічна система Space Shuttle запам’яталася не так численними місіями на орбіті, як катастрофами човників «Челенджер» і «Колумбія» з людсь­ки­ми жертвами. Катастрофа «Челенджера» в 1986 році зупинила польоти на два роки й завдала першого, дуже сильного удару не лише по іміджу програми, а й по бюджету NASA. Аварія «Колумбії» в 2003 році фактично поставила хрест на використанні системи Space Shuttle. США не бажали надалі нести втрати від аварій надзвичайно дороговартісних апаратів та загибелі астронавтів.

Політ багаторазових орбітальних систем зазвичай складається з трьох фаз – вихід на орбіту, орбітальний політ і керований «літаковий» спуск до атмосфе­­ри з наступним приземленням. Для виведення супутників на орбіту вже давно немає потреби в пілоті, а можливість безпілотного керованого спуску в атмосфері й посадки продемонстрував ще радянський аналог шатла «Буран» у 1988 році. Сьогодні ж небо просто кишить безпілотними літальними кораблями. За всієї поваги до космонавтів і астронавтів мусимо визнати величезні перспективи саме безпілотних апаратів, не скутих можливостями людського організму й не обтяжених системами підтримки життєдіяльності екіпажу.

Крім того, суттєве зниження маси сучасних супутників, тотальна мініатюризація електронного фаршу, підвищення вагової віддачі акумуляторів і нові матеріали знизили вимоги до вантажопідйомності ракет. Нині вже немає потреби виводити на орбіту десятки тонн за один підхід, тому зростає попит на відносно невеликі й економічні ракети класу «Зеніт-3SL», які використовують у проекті «Морський старт». Фактично, якби не Міжнародна космічна станція (МКС) і не обслуговування гігантського космічного телескопа «Хабл», важко було б сказати, чим можна заповнити 30-тонний вантажний відсік системи Space Shuttle.

Від супутника до «Стріл бога»

Водночас необхідність доставляти вантажі на орбіту не зникла, й NASA необхідно було винайти новий апарат для цього завдання. Ним і став багаторазовий безпілотний космоплан Х-37. Підходи, які лежать в основі нового апарата, свідчать, що американська космічна промисловість вміє робити висновки не лише з власних невдач, а й з успіхів суперника. На відміну від Space Shuttle, спорядженого величезним баком і маршевими двигунами в хвості самого човника, новий Х-37 виводить на орбіту потужна ракета-носій Atlas-V. Космічний апарат просто встановлюють на ракету аналогічно до «гагарінського» одноразового космічного корабля. Atlas-V дозволяє виводити на орбіту цілий спектр космічних апаратів, що різняться як габаритами, так і вагою. Використання окремої ракети для виведення на орбіту космопланів та іншого корисного вантажу робить систему гнучкою та універсальною, а також значно скорочує бюджет проекту й терміни його реалізації.

До речі, на першому рівні ракети Atlas-V встановлено радянський двигун РД-180, розроблений КБ «Енергомаш». Двокамерний РД-180 – модифікація РД-170, який використовували на ракеті-носієві «Енергія». Після неодноразових вогневих випробувань цей двигун отримав дозвіл на експорт до США й використання для запуску американських супутників – унікальний для історії освоєння космосу випадок.

Головними замовниками нової системи Х-37 стануть, швидше за все, військові. Про це свідчить украй бідна інформація щодо проекту в ЗМІ, відсутність офіційних даних про програму польоту та призначення самого апарата. Але експерти припускають, що він може бути оснащений як супутниками комерційного або наукового призначення, так і мініатюрними перехоплювачами чужих супутників. Ще один із варіантів навантаження – «Стріли бога», кінетична зброя для руйнування наземної інфраструктури з космосу. Американський план модернізації ВПС від 2003 року містить пункти про кінетичну зброю космічного базування, а корпорація RAND випустила спеціальний реліз, присвячений перевагам нового засобу знищення. Вольфрамові стриж­­­ні з теплозахисним покриттям мають відділятися від орбітального чов­­на, входити в атмосферу та вражати ціль за рахунок неймовірної швидкості. Дешевизна, точність, безпека в експлуатації й зовсім невеликий підлітний час між наказом та ураженням роблять таку зброю дуже суттєвим фактором, здатним змінити стратегічний баланс сил на планеті.

Унікальний апарат

Транспортна система, яка складається з ракети-носія Atlas-V і багаторазового апарата Х-37, сьогодні є абсолютно унікальною з великими перспективами розвитку. В різний час розробляли проекти, схожі на Х-37: це й космічний човен «Гермес» Європейської космічної агенції, й англійський «Хотол» із комбінованим маршевим двигуном. Окрема розмова – історія створення багаторазових космічних човнів «Спіраль», Бор-4 у Радянському Союзі й перспективний човен «Кліпер» у РФ. До появи Х-37 найбільших успіхів у реалізації програми відносно невеликого багаторазового космічного човна досяг СРСР у проекті «Спіраль», за яким був розроблений повноцінний план і проведено атмосферні випробування. Проте з різних причин у космос жоден із цих човників так і не полетів.[1836]

 
ПРОЕКТ БАГАТОРАЗОВИХ КОСМІЧНИХ ЧОВНІВ

Space Shuttle

 

Проект багаторазового космічного човна розроблявся North American Rockwell із 1971 року.

Довжина шатла становить 32,2 м, розмах крил – 23,8 м, стартова маса з баком і твердопаливними прискорювачами перевищує 2030 т.

За 1979–1991 роки побудовано п’ять човників і один випробувальний екземпляр. Загалом у межах програми Space Shuttle виконано 131 політ.

Припинення програми заплановано на 2010 рік.

«Спіраль»

 

Проект багаторазового орбітального літака з розгінним гіперзвуковим човном стартував у СРСР 1966 року. В 1978 році перевагу віддали перспективнішому проектові «Буран».

Довжина орбітального літака не перевищувала 8 м, розмах крил – близько 4 м.

У межах проекту створили човни-аналоги – демонстратори технологій БОР-4 та «ЭПОС» Міг-105.11, які провели низку пілотованих випробувальних атмосферних польотів. Результати програми використовували в програмі «Буран».

«Буран»

 

Проект розроблявся в Радянському Союзі НВО «Молния». Виробництво орбітальних літаків «Буран» здійснювалося з 1980 року, загалом побудували два екземпляри, ще три були готові частково на час припинення програми в 1993 році. Єдиний польот «Бурану» в космос відбувся в 1988 році.

Довжина орбітального літака сягала 36,4 м, розмах крил – 24 м, стартова маса – до 105 т.
 
«Кліпер»

 

Багаторазовий космічний човен розробляли в Росії з 2000 року в РКК «Енергія» як заміну кораблеві «Союз-ТМ».

Довжина човна мала бути близько 6 м, максимальний діаметр корпусу – близько 4 м, загальна маса – до 14 т.

Планувалося, що виводити човен на орбіту буде ракета-носій «Онега» – глибока модернізація ракети «Протон».

У 2006 році проект відправили на доопрацювання, а в 2009 році він програв на конкурсі перспективнішій пілотованій транспортній системі «Русь».

«Гермес»

 

Проект із 1987 року розробляла Європейська космічна агенція. Планувалося, що космічний човен запустять у 1995 році, але в 1993 році проект закрили у зв’язку з фінансовими труднощами. Корабель мав би виводити на орбіту до 3 т вантажу при загальній масі менше як 20 т. Остаточний вигляд корабля так і не було визначено. На фотографії – один із ескізних варіантів.

«Хотол»

 

Проект розпочався в 1982 році з ініціативи фірм «Роллс-Ройс» та «Брітіш Аероспейс» і за підтримки уряду Великої Британії.

Було проведено дослідження однорівневих апаратів із горизонтальним злетом і посадкою та єдиним маршевим двигуном. Результатом досліджень став ескізний проект космічного човна «Хотол» завдовжки 62 м, із розмахом крил 30 м і злітною масою 250 т.

У 1988 році британський уряд відмовився фінансувати проект, оскільки загальні витрати (близько £6 млрд) визнали надмірними.

Розроблявся також проект із повітряним стартом КА «Хотол» з літака АН-225 «Мрія». В цьому варіанті довжина апарата мала сягнути 36 м, а розмах крил – 21,6 м із тією самою стартовою масою. Але охочих фінансувати програму не знайшлося.