Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2000 № 04

В общем, примеров оказалось достаточно, чтобы понять: парашюты — не самая лучшая посадочная система.

Впрочем, сегодня обычные парашюты стали другими. Большинство спортсменов, десантников пользуется ныне парашютами типа «летающее крыло», которые позволяют совершать управляемый спуск. Опытному парашютисту не составляет особого труда приземлиться даже на заранее выбранный «пятачок» не более метра в диаметре.

Хорошо бы такую точность обеспечить и космическим спускаемым аппаратам. Первый эксперимент такого рода уже проведен. В 1998 году свободный испытательный полет в атмосфере совершил бескрылый летательный аппарат Х-38, своего рода прототип аварийной спасательной шлюпки для международной космической станции «Альфа». Полет был беспилотным, поскольку его главной задачей была, по заявлению НАСА, проверка характеристик и работы парашюта-крыла, которым снабжен аппарат.

Х-38 был сброшен с бомбардировщика V-52 на высоте примерно 7000 м. Как и планировалось, парашют-крыло раскрылся через несколько секунд после отделения аппарата. Весь спуск занял около 9 минут и завершился на базе ВВС Эдвардс. Аппарат благополучно приземлился на свои специальные лыжи, которые используются на нем вместо колесного шасси.

Х-38 не имеет собственных двигателей и представляет собой летательный аппарат с несущим корпусом. Иными словами, его корпус за счет своей аэродинамической формы создает подъемную силу и позволяет планировать в атмосфере. Приземление нового аппарата будет проходить фактически так же, как и у нынешних американских кораблей многоразового использования. Надувное же крыло может быть использовано как запасной вариант приземления, когда поблизости не окажется полосы нужных размеров.

Готовый к эксплуатации спасательный аппарат планируется разместить на международной космической станции в 2003 году. Пристыкованный к ней снаружи, он будет использоваться для экстренной эвакуации экипажа при чрезвычайных ситуациях, когда не будет времени дожидаться прилета «Шаттла».

Роль Х-38, который может принять на борт до 7 человек, особенно возрастет с ростом размеров станции и численности ее экипажа. А на ранних этапах работ в качестве спасательной «шлюпки» будет выступать пристыкованный к ней российский космический корабль «Союз».

Наши же специалисты совместно с немецкими исследователями решили пойти несколько иным путем. В феврале 1999 года с космодрома Байконур была запущена ракета-носитель «Союз-У» с новым разгонным блоком «Фрегат» и макетом спутника, необходимым для проведения его летных испытаний.

Схемы приземления космических кораблей

Посадка спускаемого аппарата космического корабля « Союз».

Посадка « Бурана».

Так выглядит посадка Х-38.

Приземление космического корабля с помощью надувного экрана.

Посадка «на хвост» была опробована советскими авиаконструкторами еще до войны…

Так, возможно, будет выглядеть посадка космолета в XXI веке.

«Фрегат» — по существу четвертая дополнительная ступень, которая позволяет уже в ходе орбитального полета по командам с Земли с помощью своего собственного жидкостного реактивного двигателя переместить спутник, корабль или иную полезную нагрузку с одной орбиты на другую. Это и было продемонстрировано в ходе испытаний.

Выполнив программу полета и произведя необходимые маневры для выхода на траекторию снижения, аппарат вместе с макетом полезной нагрузки пошел на посадку. Она тоже была не совсем обычной. Российские инженеры из НПО имени Лавочкина и специалисты германского концерна «Даймлер-Крайслер азроспейс» впервые испытали в реальных условиях уникальную технологию защиты космических кораблей от сгорания в плотных слоях земной атмосферы.

В тот момент, когда корабль входит в плотные слои атмосферы и начинает разогреваться, его обволакивает надувной кокон из специальной термостойкой пленки. «Кокон» этот выполняет сразу две функции. Во-первых, прикрывает непосредственно сам корпус корабля, не позволяя ему перегреваться. Во-вторых, служит аэродинамическим тормозом, замедляя движение аппарата в атмосфере.

И парашюты, и крылья, в том числе надувные, нужны для того, чтобы погасить при посадке скорость космолета. А для этого есть и другие способы.

В марте 1999 года американская компания «Ротари Рокет», которую возглавляет известный специалист по аэрокосмической технике Гарри Хадсон, продемонстрировала опытный образец оригинального 135-тонного двухместного космического корабля многоразового использования.

В отличие от традиционных «Шаттлов» новый корабль, получивший название «Ротон», не имеет узлов, отстреливаемых во время полета. Весьма оригинальна и двигательная установка аппарата. Ее основой служит 7-метровый вращающийся диск, по окружности которого размещено 96 ракетных двигателей, каждый из которых имеет камеру сгорания размером не больше… консервной банки.

Компоненты топлива — керосин и жидкий кислород — поступают в них под действием центробежной силы. Для этого перед взлетом диск с двигателями раскручивают от внешнего привода. Вращение диска в полете поддерживается благодаря тому, что каждое из сопел чуть отклонено в одну сторону. Возникающий гироскопический момент помогает кораблю устойчиво держаться на курсе.

Корпус нового аппарата почти целиком изготовлен из композитного материала на основе углеродных волокон и эпоксидных смол. Благодаря этому он получился очень легким и в то же время прочным.

После того, как экипаж выполнит полетное задание, он начинает готовиться к спуску. Для этого «Ротон» разворачивают задом наперед. Тяговые двигатели становятся теперь тормозными, и корабль постепенно начинает спускаться с орбиты по пологой спирали. Перед входом в плотные слои атмосферы экипаж раскрывает четыре складывающиеся 7-метровые вертолетные лопасти, расположенные на носу (который стал при спуске кормой). По мере того, как нарастает плотность окружающего воздуха, лопасти раскручиваются, тормозя падение аппарата. И он совершает плавный спуск в режиме авторотации (то есть лопасти вращаются свободно, без помощи двигателя).