Джулиан Гатри - Как построить космический корабль. О команде авантюристов, гонках на выживание и наступлении эры частного освоения космоса

«Они согласны потратить только 10–15 миллионов, – диктовал он. – Их не интересует Blastoff. Но могут выступить спонсорами XPRIZE. Так или иначе, у меня такое чувство, что мы станем друзьями. Мне очень понравился этот Илон. Он держался спокойнее, но рассуждения о космосе слушал серьезно. Я думаю, сегодня вечером мне удалось донести некоторые идеи, заронить кое-какие семена, может быть, задать какое-то направление».

«Я поражаюсь, когда слышу о равнодушии к полетам на Луну, – продолжал он. – Не столько от этих ребят, с которыми я встречался сегодня вечером, сколько от людей, которых космос вообще не привлекает. У них такой стиль мышления – “плавали, знаем!”. Но люди переменчивы. Что заставляет их волноваться?»

«Я думаю о спортивных командах: какого дьявола, что это за феномен? Почему люди тратят на спорт столько времени и денег? Я думаю, они хотят таким образом отождествиться с определенной персоной, тоже как бы выйти в своем воображении на поле или на корт. Вот я рассказываю о доставке роботов на Луну, и что – это порождает апатию? Космос необходимо осваивать не только во имя науки. Речь идет о решимости делать великие дела. Только это и имеет значение».

Питер сделал паузу, чтобы въехать в гараж, и звук поворотника в тишине был особенно отчетливым, как метроном, задававший ритм его мыслям. «Компания Blastoff мертва, – сказал он. – Но мое глубинное влечение к космосу живо».

Прошло еще несколько мгновений. «Черт побери, я не могу этого допустить, – сказал он. – Моя цель жизни – сделать все это возможным. Я получил массу уроков. Что бы я ни делал теперь, все должно совершаться ради этого».

«Давайте дадим некоторым моделям полетать», – взволнованно сказал Берт Рутан группе инженеров в обеденный перерыв прохладным весенним днем в Мохаве. Сотрудники Scaled Composites схватили пенопластовые самолетики, вышли на улицу и направились к диспетчерской вышке Мохаве. Там, на уровне восьмого этажа, с высоты около 26 м Берт и его коллеги начали бросать в воздух модели космопланов самых причудливых форм. Они разрабатывались так, чтобы показывать экстремальные значения аэродинамического сопротивления и устойчивости. Среди них были модели с рыболовной леской и модели с датчиками для измерения угла атаки. Некоторые из них тут же падали прямо вниз; другие плавно парили в воздухе, покачиваясь как на мягких волнах.

Берт смотрел, улыбался, хмурился и – учился. Эти пенопластовые модели имели разные механизмы создания сопротивления и замедления самолета: простейшие рули высоты на задних кромках крыльев или хвостового оперения для задирания носа; приспособления для увеличения сопротивления при спуске; зачатки элеронов на концах крыльев для поворотов вправо-влево. У одной модели сверху был большой щиток, предназначенный для увеличения лобового сопротивления и максимального поднятия носа. Прикрепленные в нужных местах ленты позволяли видеть направление воздушных потоков во время спуска. Берт, которому было подвластно все, кроме управления траекториями полета моделей, предложил попробовать запускать модели под разными углами. Они определяли, летит ли данная модель устойчиво, или падает, или опускается под какими-нибудь необычными углами. Если самолет описывает петлю, нужно, чтобы он опрокидывался или чтобы разворачивался на 180°? Сегодняшняя поездка была для Берта последней пробой сил в его попытках создать первый в своем роде доступный многоразовый космический корабль. Берт понимал, что эти примитивные модели не позволят получить точные ответы, потому что реальный космический корабль будет входить в атмосферу со сверхзвуковой скоростью, то есть с совершенно другими аэродинамическими параметрами. Берту нравилась идея XPRIZE (и еще больше – идея выигрыша этой премии!), хотя его по-прежнему смущало то, что Питер объявил о проведении конкурса, не обеспечив соответствующее финансирование. На тот момент у Питера было $5 млн, а сумма приза составляла $10 млн. Берт знал о существовании нескольких групп с такими же намерениями, с идеями в диапазоне от сочетания ракеты с воздушным шаром до ракет с вертикальным взлетом и вертикальной посадкой. Питер, который регулярно звонил Берту, чтобы быть в курсе того, что он делает, уверял его, что полное финансирование премии вот-вот будет обеспечено. И что никто еще никого никуда не запустил – пока.

После этого Берт перестал считать одно из своих последних творений – «Протеус» – подходящей исходной платформой для космических гонок, хотя эта конструкция по-прежнему во многом определяла ход его мыслей. Берт уже прокручивал в разных вариантах идею запуска одноместной ракеты к границе космоса с большой высоты, так же как в свое время В-52 «выстрелил» в небеса крылатой ракетой X-15 с высоты 13,7 км. Однако при этом он понял, что «Протеус» не сможет нести трехместную кабину, как требовалось по условиям XPRIZE. С тех пор он обсуждал с несколькими инженерами другие свои идеи в отношении суборбитальных космических кораблей. Время от времени он показывал эскизы: некоторые конструкции выглядели вторичными, некоторые футуристическими, но были и такие, которые явно принадлежали Берту Рутану. Он делал наброски на бумаге и на компьютере, даже рисовал ручкой и карандашом на ресторанных салфетках. Здесь был космоплан с треугольным крылом (равнобедренный треугольник) и с передней кабиной в форме пузыря, рассчитанной на полдесятка космических туристов и пилота. Была ракета, похожая на «Редстоун», но с капсулой типа «Френдшип-7» в носовой части. По версии Берта, после разгона капсула должна была отделиться от ракеты, вернуться на Землю на парашюте, а затем вертолет должен был опустить ее перед офисом Scaled. Он рисовал также продолговатую капсулу, сужающуюся с одного конца, с двумя торчащими по бокам крылышками оперения.

Испытания пенопластовых моделей позволили Берту вручную сделать основные расчеты эффективности его последних, более совершенных конструкций. При этом вычисления подъемной силы и лобового сопротивления отличались от тех, которые он делал в детстве, когда собирал любые приходившие ему в голову конструкции самолетов из кусков бальсы, купленных по 16 центов за штуку. Однако теперь он мог использовать компьютер и вместе со специалистом по аэродинамике выполнить и проанализировать сотни разных вариантов расчетов, касающихся обтекания конструкции потоком воздуха [51] К 2000 году вычислительная гидроаэродинамика продвинулась довольно далеко. Первые компьютерные программы для числового моделирования уравнений Навье – Стокса появились еще в 1960-х годах. К 1980 году многие из них уже работали достаточно эффективно. Каждая аэрокосмическая компания имела собственную такую модель. К 2000 году эти компьютерные программы стали довольно сложными и научились справляться с трудными задачами: в частности, учитывать вязкость и вихри. Если учитывать то и другое, получаются уравнения Навье – Стокса. Если учитывать только вихри, получаются уравнения Эйлера. Если же не учитывать ни то ни другое, получается так называемое уравнение полного потенциала. .