Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

На этапе А каждая компания рассматривала примерно 30 проектов МТКС, из 6-7 наиболее перспективных вариантов после согласования со специалистами НАСА определялся наилучший. Кроме вышеназванных в исследованиях по этапу А принимали участие компании «Боинг», «Крайслер», «Грумман аэроспейс» и «Мартин Мариетта».

Надо сказать, что эти работы пришлись на переломный период. В том же январе 1969 года пришла к власти в Белом доме республиканская администрация во главе с Ричардом Никсоном. В феврале 1969 года по его указанию была образована Целевая Космическая Группа, возглавляемая Вице-президентом Спиро Агню. Ее целью была выработка перспективной программы космических полетов после завершения программы «Аполлон». Первый набросок объединенной пилотируемой космической программы, предложенный НАСА, включал полеты на Луну и Марс, создание орбитальных станций, выводимых ракетой «Сатурн-5», а также, начиная с 1975 года, регулярные полеты многоразового транспортного корабля для обслуживания орбитальных станций и сборки межпланетных кораблей.

Однако продолжающаяся война во Вьетнаме делала такие цели нереальными. Надо было выбирать что-то одно. К тому же администрация Р. Никсона не обладала большими космическими амбициями, вследствие чего расходы на космическую программу начали неуклонно сокращаться. Поэтому уже к концу 1969 года в качестве базового элемента программы «Пост-Аполлон» стало вырисовываться создание многоразовой транспортной космической системы. Будущий шаттл должен был стать «рабочей лошадкой» для вывода на орбиту грузов различного назначения, в том числе для Министерства обороны. При этом расходы на эксплуатацию должны были существенно сократиться за счет многоразового использования элементов средств выведения.

В августе 1969 года НАСА получило промежуточные отчеты по этапу А. Результаты этапа А были обсуждены в октябре 1969 года в Вашингтоне. При рассмотрении результатов предварительных исследований НАСА пришло к выводу, что наиболее приемлемой для дальнейшей разработки является схема компании «Норт Америкэн Рокуэлл» (два варианта: с небольшой (300-500 км) и большой (2700 км) поперечной дальностью). При обсуждении военные потребовали увеличения дальности бокового маневра орбитальной ступени с 500 км до 2000 км, а это приводило к необходимости применения треугольного крыла, имеющего большую массу, чем прямое крыло. Но это же увеличивало аэродинамический нагрев, а, следовательно, и вес теплозащиты. По новым же требованиям масса полезной нагрузки возрастала до 23 тонн. Между прочим, горячим сторонником полностью многоразовой двухступенчатой транспортной системы с прямым крылом был Максим Фейджет. По его мнению прямое крыло уменьшало время входа в атмосферу и снижало тепловые нагрузки. Однако доводы военных оказались убедительнее. Тем более что треугольное крыло позволяло совершить «нырок» в атмосферу с выходом на другую орбиту.

К началу 1970 года НАСА и Министерство обороны США преодолели основные разногласия в отношении требований к космическому транспортному кораблю и 18 февраля 1970 года подписали соглашение о разработке единого корабля для нужд обеих организаций.

Согласно общим требованиям корабль должен выполняться по двухступенчатой схеме с параллельным расположением ступеней. Стартовый вес корабля должен составлять приблизительно 1300-1600 тонн. Корабль должен быть рассчитан на полезную нагрузку массой 23 тонны, размещаемую в отсеке длиной 18 метров и диаметром 4,6 метра. Между прочим, размеры грузового отсека также явились шагом навстречу военным, что, в свою очередь, повлекло за собой форму фюзеляжа: прямоугольник в сечении с округленными краями. Наличие грузового отсека таких размеров исключало из рассмотрения конструкцию орбитального корабля с несущим корпусом. Кроме того, создание легких плиток теплозащиты позволяло защитить передние кромки крыльев от более высоких температур, нежели возникающих на корпусе типа «несущее тело». Поэтому после этапа А конструкции орбитальных кораблей с несущим корпусом больше не рассматривались.

20 февраля 1970 годаНАСА объявило конкурс фирм на получение контракта, предусматривающего проведение работ этапа В. Приглашение принять участие в конкурсе было направлено компаниям «Норт Америкэн Рокуэлл», «Макдоннел Дуглас», «Локхид эйркрафт», «Крайслер», «Грумман аэроспейс», «Боинг», «Дженерал Дайнэмикс» и «Мартин Мариетта», однако допускалось участие и других фирм. Свои предложения компании должны были представить до 23 марта 1970 года. Компании, претендующие на получение контракта, объединились в группы:

«Боинг» (головная), «Локхид эйркрафт» «Трансуорлд эрлайнс».

«Норт Америкэн Рокуэлл» (головная), Дайнэмикс», IBM, «Хониуэлл» и «Америкэн эрлайнс».

«Макдоннел Дуглас», «Мартин Мариетта», «Томпсон-Рамо-Вулдридж» и «Пан Америкэн эруэйс».

«Грумман аэроспейс» (головная), «Дженерал Электрик», «Аэроджет Дженерал корп.», «Нортроп корп.» и «Истерн эрлайнс».

Компания «Крайслер» в разработке МТКС выступила самостоятельно.

Одновременно в рамках этапа В 18 февраля 1970 года НАСА объявило конкурс фирм на получение контракта по созданию основной двигательной установки. Приглашение принять участие в конкурсе было направлено компаниям «Норт Америкэн Рокуэлл», «Юнайтед эйркрафт», «Аэроджет Дженерал корп.», «Белл аэросистемс», «Маркуадт корп.» и «Томпсон-Рамо-Вулдридж».

12 мая 1970 годапосле предварительного рассмотрения работ по этапу А НАСА заявило, что выбрало для заключения двух параллельных контрактов группы фирм, возглавляемых компаниями «Норт Америкэн Рокуэлл»и «Макдоннел Дуглас», на проведение работ по проектированию многоразового транспортного космического корабля, включая выпуск эскизного проекта и испытаний моделей транспортных кораблей. В июне 1970 года эти параллельные контракты по этапу В были заключены. Стоимость каждого контракта составила 10 миллионов долларов, а продолжительность 11 месяцев. В это же время началась конкурсная разработка кислородно-водородного ЖРД основной двигательной установки.

Общее руководство работами по созданию МТКС было возложено на специальную группу, созданную при штаб-квартире НАСА в апреле 1969 года, непосредственное руководство работами осуществлял Центр пилотируемых космических кораблей в Хьюстоне, а руководство созданием основной двигательной установки для корабля – Центр космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле.

Проекты, предложенные компаниями, имели много общего, что определялось едиными требованиями. Стартовый вес двухступенчатой системы вертикального старта и горизонтальной посадки, разработанной компанией «Норт Америкэн Рокуэлл», составлял 2290 тонн (у «Макдоннел Дуглас» – 2087 тонн), в том числе вес самолета-разгонщика 1900 тонн (1716 тонн), а орбитальной ступени с треугольным крылом – 390 тонн (371 тонна). Масса выводимой в грузовом отсеке полезной нагрузки – 23 тонны. Дальность бокового маневрирования орбитального аппарата – 2000 км. Крылатая разгонная ступень с треугольным крылом (у «Макдоннел Дуглас» – со стреловидным крылом) и передним горизонтальным оперением (схема «утка») оснащена 12 кислородно-водородными двигателями тягой по 250 тонн, а орбитальный аппарат – двумя ЖРД по 287 тонн. Экипаж разгонной ступени – 2 человека, а орбитального аппарата – 2-4 человека. Для возвращения на аэродром и посадки на разгонной ступени были установлены 10 воздушно-реактивных двигателей, а на орбитальной – 4 ВРД.