Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

К моменту окончания испытаний аппарата HL-10 был восстановлен аппарат M2-F2, который под именем M2-F3поступил в Летно-испытательный Центр имени Драйдена (так стала называться Станция высокоскоростных полетов) для испытаний. По примеру HL-10 ему добавили третий вертикальный стабилизатор для лучшей управляемости. Кроме того, на нем была установлена реактивная система управления. Первый полет на усовершенствованном аппарате M2-F3 совершил 2 июня 1970 годалетчик-испытатель НАСА Билл Дана. В отличие от своей первой жизни на сей раз после отделения от Б52 производилось включение ЖРД, с помощью чего удалось достичь максимальной скорости 1700 км/час или М=1,6. Наибольшая высота подъема была достигнута 21 декабря 1972 года – 21790 метров (летчик Джон Мэнк). Всего аппаратом M2-F3 было выполнено 26 полетов.

Но вернемся назад в 1966 год. Параллельно с началом летным испытаний аппаратов НАСА с несущим корпусом начался новый этап программы ВВС START, который назывался PRIME. Этой программой предусматривались запуски аппаратов для получения данных о поведении теплозащитных материалов при входе аппарата в атмосферу на спускаемых аппаратах с большим аэродинамическим качеством. По заказу ВВС США такой аппарат разработала компания «Мартин Мариетта». Он получил название SV5D. Масса аппарата составляла всего лишь 403 кг, длина около 2,14 метра, а ширина 1,2 метра. Беспилотные аппараты SV5D выводились с комодрома Ванденберг на баллистическую траекторию ракетой-носителем «Атлас-Аджена». Первый удачный запуск беспилотного аппарата SV5D состоялся 21 декабря 1966 года. Всего было проведено три успешных пуска.

Аппарат SV5D был всего лишь уменьшенной копией пилотируемого аппарата с несущим корпусом SV5P, также разработанного компанией «Мартин Мариетта» в рамках следующего этапа программы START, получившего название PILOT. Впоследствии аппарат SV5P был переименован в Х24А. Этот аппарат напоминал аппарат НАСА HL-10, но имел значительно более выпуклую верхнюю поверхность. Он также имел три стабилизатора и был оснащен ЖРД XLR11. Х24А также подвешивался под крылом Б52 и сбрасывался на высоте 12-14 км с последующим планированием и посадкой на дно высохшего озера. Аппарат весил 2850 кг. Первый полет Х24А, пилотируемый летчиком Джеролдом Джентри, совершил 17 апреля 1969 года. Всего в 1969-1971 годах было совершено 28 полетов. Максимальная скорость, достигнутая этим аппаратом составила 1700 к/час или М=1,6, а максимальная высота – 21760 метров. Однако задачей этого аппарата было исследование возможности безмоторной посадки, использованной затем в проекте «Спейс Шаттл».

Достигнутая скорость уже не устраивала экспериментаторов. Необходимы были регулярные исследования на сверхзвуковых скоростях. Поэтому по предложению Лаборатории динамики полета ВВС США аппарат был возращен для доработки в компанию «Мартин Мариетта». Модифицированный аппарат, получивший название Х24В, отличался от своего первоначального варианта треугольной формой в плане, плоской нижней поверхностью и удлиненным острым носом. За счет этого аэродинамическое качество возросло с 3,5 до 5 и с 1,2 до 2,5 на дозвуковом и сверхзвуковом режимах полета соответственно. Первый безмоторный полет аппарат Х24В совершил 1 августа 1973 года, его пилотировал летчик-испытатель Джон Мэнк. Ему же довелось осуществить и полет с включением ЖРД 15 ноября 1973 года. Среди задач, которые ставились перед аппаратом, были безмоторное снижение и выход к взлетно-посадочной полосе на авиабазе Эдвардс, а также посадка на полосу со скоростью 320 км/час (как у шаттла). Полеты Х24В завершились в 1975 году. Максимальная скорость, достигнутая этим аппаратом составила 1862 км/час или М=1,76, а максимальная высота – 22585 метров.

В принципе, в рамках программы START предполагалось осуществить запуск на орбиту аппарата с несущим корпусом с последующим входом в атмосферу и посадкой на аэродром. Причем сначала в беспилотном, а затем и в пилотируемом вариантах. Однако разворачивание работ по программе «Спейс Шаттл» положила конец этим планам.

Хотя аппараты, созданные по программе START, в космос сами не летали, зато на них были отработаны аэродинамика будущих ВКС и методы управления полетом этих аппаратов в атмосфере.

В 1968 году начался второй этап в развитии многоразовых космических систем, характеризующийся появлением более фундаментальных и реалистичных проектов многоразовых транспортных космических систем и возрастанием заинтересованности потребителей. В качестве точки отсчета можно принять выступление в Конгрессе США в феврале 1968 годазаместителя директора НАСА Джорджа Мюллера, подчеркнувшего необходимость создания космической транспортной системы многоразового использования в качестве следующего этапа развития космической техники после завершения программы «Аполлон». Предполагалось использование МТКС для снабжения больших орбитальных станций, обслуживания спутников на орбите и других задач. В августе 1968 года НАСА объявило о результатах собственного исследования МТКС: был выбран одноступенчатый аппарат со сбрасываемыми топливными баками типа «Стар Клиппер» компании «Локхид». Однако у такого варианта оказалось много критиков, поскольку на тот момент считалось создание полностью многоразовой транспортной системы единственно возможным путем.

Постепенно стал вырисовываться облик полностью многоразовой транспортной космической системы. В январе 1969 годаНАСА заключило контракт с ведущими аэрокосмическими компаниями США «Конвэр» (отделение компании «Дженерал Дайнэмикс»), «Локхид», «Макдоннел Дуглас» и «Норт Америкэн Рокуэлл» на проведение предварительных исследований по проекту транспортного космического корабля ( этап А), при этом было решено, что система будет состоять из двух самолетов – разгонщика и орбитального аппарата, которые бы стартовали вертикально и выводили на орбиту полезный груз массой 11,3 тонны. Каждая ступень должна быть рассчитана на экипаж из двух человек, а орбитальная ступень еще и на 12 пассажиров. Общая стартовая масса МТКС – 1600 тонн, причем масса орбитального аппарата при старте – 340 тонн, а при посадке масса ОА должна составлять 80 тонн для варианта с прямым крылом или 90 тонн для варианта с треугольным крылом. На обеих ступенях должно было использоваться кислородно-водородное топливо и унифицированный двигатель. Тяга ЖРД на уровне должна составить 182 тонны при удельном импульсе 455 секунд. Орбитальная ступень должна иметь ресурс до 100 полетов. Частота полетов – 25-75 в год. Первый полет должен состояться в конце 70-х годов. Местом старта на тот момент предполагалась база ВВС «Эдвардс».