Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

В результате конкурса в 1996 году был выбран проект RLV фирмы «Локхид-Мартин». Согласно проекту фирмы RLV представлял собой одноступенчатый аппарат вертикального взлета и горизонтальной посадки с треугольным очертанием и четырьмя оперениями – двумя хвостовыми вертикальными и двумя боковыми – крылышками. Аппарат оснащен линейным кислородно-водородным двигателем с центральным телом или соплом внешнего расширения («аэроспайк»).

Сначала планировалось построить прототип (1:2) RLV – Х33. Он должен был иметь стартовую массу 124 тонны, сухую – 28,6 тонны. На нем установлены два линейных двигателя «аэроспайк» XRS2000 тягой по 93 тонны (121 тонна в пустоте). На авиабазе Эдвардс начали строить стартовую позицию для Х33. В середине 1999 года планировалось начать испытательные полеты аппарата по суборбитальной траектории. Аппараты должны достигать высоты 80 км, скорости М=15 и приземляться в 450 км от старта на испытательном полигоне Дагвей в штате Юта. Испытания проводятся в течение трех лет совместно с НАСА, после чего она полностью прекратит финансирование.

В случае успеха фирма «Локхид-Мартин» сама строит эксплуатационный образец RLV, который должен быть готов к 2003 году. Он получил название «VentureStar» («Венча Стар»),что означает “отважная звезда”, и будет пилотируемым. Его стартовый вес составит 992 тонны, высота на старте 38,7 метра. На нем будут установлены уже семь линейных кислородно-водородных ЖРД RS2000 тягой по 193 тонны. Размеры грузового отсека совпадают с размерами грузового отсека шаттла. Многоразовый корабль «VentureStar» способен выводить на орбиту высотой 185 км и наклонением 28,5 полезную нагрузку 27 тонн, а к международной космической станции 11,5 тонны. Кромки аэродинамических поверхностей и носок изготовят из композита “углерод-углерод”. Остальные поверхности будут покрыты не керамикой как у шаттла, а плитами из инконеля и титана. Ожидаемая частота полетов – 25-40 пусков в год, а стоимость выведения 1 кг полезного груза снизится на порядок. Начало эксплуатации «VentureStar» ожидается в 2005-2007 году. Космодром для него предполагалось построить в пустыне Мохаве на дне высохшего озера Харпер в 160 км от Лос-Анджелеса.

Если бы все пошло как задумано, то лет через 10 на смену шаттла должен был прийти принципиально новый одноступенчатый многоразовый носитель. Впрочем, сколько прекрасных проектов так и осталось на бумаге. Так получилось и с «Отважной звездой». В ходе изготовления на заводе компании «Локхид-Мартин» в Палмдейле (Калифорния) и испытаний отдельных элементов аппарата Х33 возникли серьезные проблемы. Сухой вес вырос с 28,5 до 33,9 тонны, что снижало максимально развиваемую им скорость с М=15 до М=13,8. В ходе испытаний треснул водородный бак, изготовленный из композиционных материалов. Сроки запуска демонстратора сдвигались вправо, а расходы на программу неуклонно росли. После прихода к власти в Белом доме в 2001 году администрации Джорджа Буша-младшего началось секвестирование космических расходов. Под нож в первую очередь пошли программы создания демонстраторов перспективных технологий Х33 и Х34.

В результате закрытия программы создания демонстраторов перспективных технологий Х33 и Х34, пригодных для создания новых многоразовых транспортных космических систем, в США в настоящее время ведутся только исследования по малому демонстратору Future-X Pathfinder или Х37, вывод которого на орбиту в грузовом отсеке шаттла с последующим входом в атмосферу планируется на 2004 год. Однако он не имеет перспектив с точки зрения пилотируемых полетов, так что время для замены шаттла еще не пришло.

В настоящее время космос начал приносить прибыль, в основном за счет выведения на орбиту спутников связи. Поэтому многие частные компании в США вслед за авиакосмическими гигантами типа «Боинг» и «Локхид Мартин» бросились создавать новые ракеты-носители. Так уже запускались ракеты «Пегас», «Таурус», «Конестога» и «Минотавр». В начале XXI века должна стартовать многоразовая ракета К1 компании «Кистлер Аэроспейс». Есть еще несколько проектов многоразовых носителей, разработанных частными компаниями, стремящихся снизить стоимость выведения полезных грузов за счет повторного использования ракеты-носителя.

Наиболее экзотичным, но и самым интересным проектом можно назвать «Ротон»компании «Ротари Рокет». Одноступенчатый пилотируемый носитель «Ротон» стартует вертикально с помощью специально разрабатываемого ЖРД с кольцевым соплом, а в космосе от него отделяется спутник массой до 3150 кг. Затем аппарат возвращается в атмосферу и приземляется с помощью раскрывающегося авторотируещего винта, как вертолет. Начало летных испытаний планировалось на 2001 год. Был построен атмосферный демонстратор ATV, который начал совершать небольшие подлеты в пустыне Мохаве. Первый из них совершили 12 октября 1999 года пилоты Марти Саригул-Клейн и Брайан Бинни. Однако резкое сокращение рынка услуг по запускам низкоорбитальных спутников, в том числе крах программы «Иридиум», привело к тому, что сначала из компании ушли ключевые фигуры, включая главного конструктора Гэри Хадсона, а затем сама компания «Ротари Рокет» объявила о своем банкротстве.

В целом, на сегодняшний день небольшим частным фирмам трудно, да, пожалуй, и невозможно конкурировать с могучими корпорациями типа «Боинг» и «Локхид Мартин» в деле создания новых транспортных космических средств. К тому же эти авиакосмические гиганты зачастую субсидируются НАСА или Пентагоном, то есть государством. История компании «Ротари Рокет» тому пример.

Аналогичная участь постигла и компанию «Бил Аэроспейс Текнолоджи». Ее основатель банкир Эндрю Билнамеревался создать сверхмощную, но недорогую ракету ВА2С. Ее стартовая масса должна была составить 907 тонн, а высота – 64 метра при диаметре корпуса 6,2 метра. Для удешевления проекта весь корпус предполагалось изготовить из композиционных материалов, а в качестве топлива использовать керосин и перекись водорода. Однако наибольшее снижение стоимости давало применение ЖРД с вытеснительной подачей топлива. При этом на первой ступени должен быть установлен один (!) двигатель с тягой 1057 тоннна уровне моря и 1361 тонну в вакууме. Это самый мощный ЖРД в мире, превосходящий по уровню тяги и американский F1 (680 тонн) и российский РД170 (740 тонн). Правда, из-за низкого давления в камере сгорания (15 атмосфер) удельный импульс в пустоте не превышал 232 секунд. Хотя сам этот двигатель создан не был, зато прошел огневые испытания его прототип – двигатель второй ступени ВА810 с тягой в вакууме 367,4 тонны.

В качестве стартовой площадки для ракет Эндрю Била планировались остров Сомбреро в Индийском океане и Гайана в Южной Америке. Казалось бы, имея такие деньги, нетрудно довести дело до конца. Однако, столкнувшись с многочисленными препонами, чинимыми госчиновниками, Э Бил отказался от продолжения проекта.