Космические корабли многоразового использования.

Автор: , 17 Июл 2012

Космический корабль многоразового использования — пилотируемый космический корабль, конструкция которого предусматривает повторное использование всего корабля или его основных частей после возвращения из космоса. На заре космической эры существовавшие тогда технологии предопределили доминирование "одноразовых" космических систем, когда возвращалась на землю только кабина космонавтов, причем в виде не позволявшем ее новое использование. Лунная система Сатурн- Аполлон весила 3000 тонн при старте; 140 тонн выводилось на околоземную орбиту; 65 тонн подлетало к Луне; 15 тонн садилось на Луну; 5,5 тонн возвращались на Землю с  хорошо оплавленной теплоизоляцией. Возвращалось на Землю всего 0,15 % от стартовой массы! Именно поэтому разработка многоразового космического корабля оставалась всегда на повестке дня.
В США была построена целая серия больших космических кораблей многоразового использования «Спейс шаттл», а также проектировались меньшие X-20 Dyna Soar, NASP, VentureStar, в СССР и России — большой корабль «Буран» и проектировались меньшие: «Спираль», ЛКС, «Заря», МАКС, «Клипер».
Космическая программа по использованию МТКК «Буран» в СССР/России была свёрнута в связи с невозможностью дорогостоящей эксплуатации аппаратов данного типа в сложившихся экономических условиях. В США шаттлы интенсивно использовались , являясь национальным средством проведения пилотируемых полётов и выведения грузов, а также средством реализации неотделяемых станций «Спейслэб», «Спейсхэб» и других международных и частных программ и одним из основных средств доставки крупногабаритных грузов и экипажей большой численности на МКС. Эксплуатация шаттлов завершена в 2011 году.
Многие технологически развитые страны, в частности страны Евросоюза (в том числе ранее Франция, ФРГ, Великобритания), Япония, Китай, Украина, Индия проводили и проводят исследования, направленные на создание собственных образцов космических систем многократного применения («Гермес», HOPE, «Зенгер-2», HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, «Шэньлун», «Сура»(украинский проект многоразового космического корабля) и т. д.).

Silbervogel. Серебряная птица. 1938 - 1941, 1944 - 1945 гг.

Первую  попытку создать многоразовый орбитальный корабль предприняли в Германии в конце Второй мировой войны  под руководством австрийского ученого Ойгена Зенгера.
Основное назначение бомбардировщика-ракетоплана — бомбардировки территории США и, в частности, Нью-Йорка, и дальних промышленных регионов России, в частности, Урала и Сибири.
«Серебряная птица» по расчётам должна была нести до 30 тонн бомб. Вес бомбовой нагрузки зависел от расстояния, при расчётном расстоянии в 6500 км до Нью-Йорка бомбовая нагрузка составляла 6 тонн.
В 1941 году проект был временно закрыт, как и все амбициозные проекты, не предполагающие немедленной отдачи.
К концу Второй мировой войны (1944 г) проект  приобрёл статус «оружия возмездия».
Недостатка добровольцев для космического полёта на Нью-Йорк, пусть даже с практически стопроцентной вероятностью гибели, в Германии не было. К концу Третьего рейха отряд астронавтов рейха для полёта на межконтинентальных средствах доставки бомбового груза в США (в том числе и на ракетной системе А9/А10) был уже создан.
Однако, надлежащего финансирования практически не было, и время, требовавшееся для проведения полной разработки и воплощения технологически-революционного проекта, было упущено. Проект был доведён только до стадии рабочих чертежей, сооружения стартовой катапульты и изготовления задела отдельных частей, но полностью реализован не был.

Файл:Silbervogel.jpg
Серебряная птица (модель).
Сталин проявлял интерес к этому проекту. В частности, он поручил своему сыну Василию и учёному Григорию Токаеву захватить Зенгера и переправить его в Советский Союз. Однако, эти планы не удались сразу и были отменены позже, и Зенгер жил и работал во Франции, Англии, Швейцарии, ФРГ.
В 1945 году полуразрушенные взрывами отступавших немцев циклопические сооружения стартовой катапульты, отдельные части и остатки чертежей «Серебряной птицы» попали в руки советских войск. По результатам изучения немецких чертежей проекта «Серебряная птица» в СССР в 1965 году, под руководством Г.Е. Лозино-Лозинского началась разработка собственной также горизонтально стартующей и садящейся, но двухступечатой военно-многоцелевой АКС бомбардировщика и доставщика экипажей и грузов на орбиту «Спираль», оставшейся нереализованной.
В США первая схожая по целям и также нереализованная военная космическая система 1960-х гг X-20 базировалась, однако, на вертикальном запуске обычной ракетой-носителем. Был реализован экспериментальный гиперзвуковой самолёт X-15, стартующий с другого самолёта-носителя.

Гиперзвуковой самолёт X-15. 1954 - 1968 гг.
X-15 — экспериментальный самолёт-ракетоплан США, оснащённый ракетными двигателями. Первый и на сорок лет единственный в истории пилотируемый гиперзвуковой летательный аппарат-самолёт, совершавший cуборбитальные  пилотируемые космические полёты. Основная задача Х-15 — изучение условий полета на гиперзвуковых скоростяхи входа в атмосферу крылатых аппаратов, оценка новых конструкторских решений, теплозащитных покрытий, психофизиологических аспектов управления в верхних слоях атмосферы. Общая концепция проекта была утверждена в 1954 г. В конкурсе на создание ракетоплана приняли участие четыре промышленные компании Bell Aircraft, McDonnell Douglas, Republic Aviation Company, North American Aviation, последняя в итоге стала победителем.

Файл:X-15 in flight.jpg
Х-15 в полете.

Высота полёта достигаемая Х-15 - 107 км, скорость до 6,72 М. Стартовал Х-15  по технологии воздушный старт- со стратегического бомбардировщика «Б-52» (подвешивался под крылом), отцепка от носителя производилась на высоте порядка 15 км, приземлялся самостоятельно на авиабазе, расположенной на дне высохшего соляного озера. Всего по программе Х-15 было выполнено 199 полётов. Рекордным полётом, совершённым по программе Х-15, стал полёт пилота Джо Уокера (Joe Walker) 22 августа 1963 года.

Космический корабль X-20 Dyna-Soar. 1957 - 1963 гг.

X-20 Dyna-Soar (от Dynamic Soaring) — «Дайна-Сор» (игра слов: произносится так же, как и англ. dinosaur — динозавр) — программа создания пилотируемого космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20. Её разработка велась в США с 24 октября 1957 по 10 декабря 1963. Программа  насчитывала три стадии : атмосферные тесты, суборбитальные запуски и орбитальные полёты. За основу разработки была взята концепция орбитального бомбардировщика Ойгена Зенгера. Заказчик программы — ВВС США. Разработчик — Boeing.

Файл:Dyna Soar launchers.png
Варианты стартовой компоновки Х-20

Аппарат был выполнен по аэродинамической схеме орбитального самолета и являлся многоразовым. Выведение Х-20 на орбиту предполагалось различными модификациями ракеты-носителя «Титан». Разрабатывались различные модификации аппарата — орбитальный бомбардировщик, фоторазведчик, существовал вариант для инспекции и перехвата спутников противника на орбите.
Существенно, что в ходе погружения в атмосферу аппарат мог совершить боковой аэродинамический маневр, изменяя таким образом наклонение орбиты, после чего двигатели снова разгоняли его, выводя на орбиту. Этот маневр, называемый «синергическим», позволял изменить наклонение орбиты на 20.3 градуса против 15.8 градусов для чисто ракетного маневра, что давало немалые преимущества для военных миссий, делая траекторию аппарата труднопредсказуемой (в отличие от спутников) и давая возможность зайти на цель с различных курсов.
Было изготовлено несколько массогабаритных макетов аппарата и проведены широкие научно-технические исследования. О масштабе проекта говорит то, что был набран отряд пилотов-астронавтов по программе Х-20 (7 человек, в него входил и Нил Армстронг, позднее командир «Аполлон-11»). Проведено более восьми тысяч часов тренировок на тренажерах и самолете-аналоге Х-20. Первый пилотируемый полёт корабля Dyna Soar-3 на один виток предполагался в июле 1966 г, пилот — Jim Wood, первый многовитковый полёт — в 1969. Изучалась возможность стыковки Х-20 с будущей военной орбитальной станцией MOL.

Файл:X-20 Dyna Soar prototype.jpg

Прототип Х-20, макет
Однако вследствие различных причин — как объективных технического и инженерного, так и сугубо внутренних, военно-политического и финансового характера (в частности, изменение приоритетов в пилотируемой программе НАСА и ВВС, к ведению которого относился проект), программа была свёрнута. Свою негативную роль в судьбе проекта сыграл и тогдашний государственный секретарь по вопросам национальной безопасности США Роберт Макнамара, фактически лично закрывший программу в декабре 1963. Выбор дальнейшего развития космонавтики был сделан в пользу программ Джемини и MOL.
К концу 1963 года на программу Х-20 было потрачено 410 млн.долларов США.

Авиационно-космическая система «Спираль». 1966 - 1969, 1974 - 1978 гг.
"Спираль" — система космического назначения, состоящая из орбитального самолёта, который по технологии воздушный старт должен был выводиться в космос гиперзвуковым самолётом-разгонщиком, а затем ракетной ступенью на орбиту.
Проект «Спираль», начатый в 1960-х гг, был ответом на программу создания США космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20 «Dyna Soar».
Разработка системы «Спираль» и её орбитального самолёта начались в конструкторском бюро ОКБ-155 А. И. Микояна летом 1966 года. Готовность системы к эксплуатации предполагалась в середине 1970-х годов. И в США, и в СССР эти программы были свёрнуты на разных стадиях разработки.
Руководителем проекта «Спираль» был Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский.
Мощный воздушный корабль-разгонщик (вес 52 т, длина 38 м, размах 16,5 м) должен был разгоняться до шестикратной скорости звука (М=6), затем с его «спины» на высоте 28—30 км должен был стартовать 10-тонный пилотируемый орбитальный самолёт длиной 8 м и размахом 7,4 м.
Самолёт-разгонщик был первым технологически-революционным проектом гиперзвукового летательного аппарата с воздушно-реактивными двигателями. Ввиду требования больших средств для принципиально новых двигательных, аэродинамических и материаловедческих технологий для создания такого гиперзвукого самолёта-разгонщика, в последних вариантах проекта рассматривалась менее затратная и более быстро достижимая возможность создания не гиперзвукового, а сверхзвукового разгонщика, однако и он не был реализован.
Орбитальный самолёт-космоплан представлял собой летательный аппарат со стреловидными крыльями, имеющими отклоняющиеся вверх консоли для изменения поперечного угла атаки. При спуске с орбиты самолёт самобалансировался на разных участках траектории. Фюзеляж был выполнен по схеме несущего корпуса с сильно затупленной оперённой треугольной формой в плане, из-за чего получил прозвище «Лапоть»

Файл:Spiral spaceplane.jpg

Первоначально планируемый  внешний вид  "Спирали".

Двигательная установка состояла из жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) орбитального маневрирования, двух аварийных тормозных ЖРД с вытеснительной системой подачи компонентов топлива на сжатом гелии, блока ориентации, состоящего из 6 двигателей грубой ориентации и 10 двигателей точной ориентации; турбореактивный двигатель для полёта на дозвуковых скоростях и посадке, работающий на керосине.
Для спасения пилота в случае аварии орбитального самолёта предусматривалась отделяемая кабина в виде капсулы с собственными пороховыми двигателями для отстрела от самолёта на всех этапах его движения от старта до посадки, а также с управляющими двигателями для входа в плотные слои атмосферы.
Помимо возможности транспортного варианта с небольшим грузовым отсеком, были разработаны основные военные варианты орбитальных самолётов:
фото- и радиоразведчики;
для поражения авианосцев, имеющие ракеты с ядерной боевой частью и системой наведения со спутника;
перехватчики космических целей в двух вариантах. Первый вариант для фотографирования и передачи фотографий по каналам связи, второй — для поражения цели.
В ходе программы для отработки создания орбитального самолёта и демонстрации его реализуемости был созданы подпроекты самолёта-аналога МиГ-105.11, суборбитальных аппаратов-аналогов БОР-1 (Беспилотный орбитальный ракетоплан), БОР-2, БОР-3 и космических аппаратов-аналогов «ЭПОС» (Экспериментальный пилотируемый орбитальный самолёт) БОР-4 и БОР-6.
Работы по созданию «Спирали», в т.ч. аналогов её орбитального самолёта, прерванные в 1969 году, были возобновлены в 1974 году. В 1976—1978 годах было проведено 8 испытательных полётов Миг-105.11.
Запускавшийся уже в рамках программы «Буран», космический аппарат БОР-4 представлял собой беспилотный экспериментальный аппарат, являющийся уменьшенной копией орбитального самолёта «Спирали» в масштабе 1:2. Летал под названием "Космос -1374".

Файл:BOR-4S.jpg
БОР-4 прошедший испытания в космосе.

Собственные работы над «Спиралью» (кроме аналогов БОР) были окончательно прекращены после начала разработки более масштабного, менее технологически рискованного, казавшегося более перспективным и во многом повторявшим американскую программу Спейс шаттл проекта «Энергия-Буран». Министр обороны А. А. Гречко даже не дал разрешения на орбитальные испытания почти готового ЭПОС, начертав  резолюцию «Фантазиями мы заниматься не будем»

Спейс шаттл.1981 - 2011 гг.


Спейс шаттл или просто шаттл (англ. Space Shuttle — космический челнок) — американский многоразовый транспортный космический корабль. Шаттлы использовались в рамках осуществляемой НАСА государственной программы «Космическая транспортная система» (англ. Space Transportation System, STS). Подразумевалось, что шаттлы будут «сновать, как челноки», между околоземной орбитой и Землёй, доставляя полезные грузы в обоих направлениях. Программа просуществовала с 1981 года по 21 июля 2011 года. Всего было построено пять шаттлов: «Колумбия» (сгорел при посадке в 2003), «Челленджер» (взорвался во время запуска в 1986), «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Также в 1975 году был построен корабль-прототип «Энтерпрайз», но он никогда не запускался в космос.
Шаттл запускался в космос при помощи двух твердотопливных ракетных ускорителей и трёх собственных маршевых двигателей, которые получали топливо из огромного внешнего бака. На начальном участке траектории основную тягу создавали отделяемые твердотопливные ускорители. Шаттл осуществлял манёвры на орбите за счёт двигателей системы орбитального маневрирования и возвращался на Землю как планёр. При разработке предусматривалось, что каждый из шаттлов должен был до 100 раз стартовать в космос. На практике же они использовались значительно меньше, к закрытию программы в июле 2011 года больше всего полётов — 39 — совершил шаттл «Дискавери».

Файл:STS120LaunchHiRes.jpg
Запуск Шаттла.

Шаттл состоит из трёх основных компонентов (ступеней):
Два твердотопливных ракетных ускорителя, которые работают в течение примерно двух минут после старта, разгоняя и направляя корабль, а затем отделяются на высоте около 45 км, приводняются на парашютах в океан и, после ремонта и перезаправки, используются вновь;
Большой внешний топливный бак с жидкими водородом и кислородом для главных двигателей. Бак также служит каркасом для скрепления ускорителей с орбитальным аппаратом. Бак отбрасывается примерно через 8,5 минут на высоте 113 км, его большая часть сгорает в атмосфере, а остатки падают в океан.
Пилотируемый орбитальный аппарат-ракетоплан (англ. orbiter), который выводится на околоземную орбиту. . После выполнения программы полёта возвращается на Землю и совершает посадку как планёр на аэродром.

Файл:Space Shuttle vs Soyuz TM - to scale drawing.png
Спейс Шаттл по сравнению с Союзом.

Буран. 1988 г.

«Буран» — орбитальный корабль-космоплан советской многоразовой транспортной космической системы (МТКК), созданный в рамках программы «Энергия — Буран». Один из двух реализованных в мире орбитальных кораблей МТКК, «Буран» был ответом на аналогичный американский проект «Спейс шаттл». Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил в беспилотном режиме 15 ноября 1988 года.

Файл:Buran.jpg
Ракетный комплекс Буран - Энергия

Буран» задумывался как военная система. Тактико-техническое задание на разработку многоразовой космической системы выдано Главным управлением космических средств Министерства обороны СССР и утверждено Д. Ф. Устиновым 8 ноября 1976 года.
Чертежи и фотографии шаттла были впервые получены в СССР по линии ГРУ в начале 1975 года. Сразу же были проведены две экспертизы на военную составляющую: в военных НИИ и в Институте проблем механики под руководством Мстислава Келдыша. Выводы: «будущий корабль многоразового использования сможет нести ядерные боеприпасы и атаковать ими территорию СССР практически из любой точки околоземного космического пространства» и «Американский шаттл грузоподъемностью 30 тонн в случае его загрузки ядерными боеголовками способен совершать полеты вне зоны радиовидимости отечественной системы предупреждения о ракетном нападении. Совершив аэродинамический манёвр, например, над Гвинейским заливом, он может выпустить их по территории СССР» — подтолкнули руководство СССР к созданию ответа — «Бурана».
В 1976 году головным разработчиком корабля стало специально созданное НПО «Молния». Новое объединение возглавил Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский, уже в 1960-е годы работавший над проектом многоразовой авиационно-космической системы «Спираль».
Производство орбитальных кораблей осуществлялось на Тушинском машиностроительном заводе с 1980 года; к 1984 году был готов первый полномасштабный экземпляр. С завода корабли доставлялись водным транспортом (на барже под тентом) в город Жуковский, а оттуда (с аэродрома Жуковский) — воздушным транспортом (на специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т) — на аэродром «Юбилейный» космодрома Байконур.
Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года. Космический корабль был запущен с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия». Продолжительность полёта составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и бортового программного обеспечения, в отличие от шаттла, который традиционно совершал последнюю стадию посадки на ручном управлении.
В 1990 году работы по программе «Энергия-Буран» были приостановлены, а в 1993 году программа окончательно закрыта. Единственный летавший в космос (1988) «Буран» был разрушен в 2002 году при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на Байконуре, в котором он хранился вместе с готовыми экземплярами ракеты-носителя «Энергия».
При общей внешней схожести проектов, имеются и существенные отличия.
Комплекс «Спейс шаттл» состоит из топливного бака (сигарообразный объект красного цвета по центру), двух твердотопливных ускорителей и самого космического челнока. При старте запускаются оба ускорителя и три маршевых двигателя шаттла (первая ступень). Из-за необходимости использования двигателей шаттла, комплекс не может быть использован для вывода на орбиту иных аппаратов или грузов, даже меньшей в сравнении с шаттлом массы.
«Шаттл» садится с неработающими двигателями. Он не имеет возможности несколько раз заходить на посадку, поэтому предусмотрено несколько посадочных площадок на территории США.
Комплекс«Энергия — Буран» состоял из: первой ступени (четыре боковых блока с кислород-керосиновыми четырёхкамерными двигателями РД-170, многоразовые), второй ступени (сигарообразный объект белого цвета в центре; оснащена четырьмя кислород-водородными двигателями РД-0120) и возвращаемого космического аппарата «Буран». При старте запускались обе ступени. Отработав, отстыковывалась первая ступень (4 боковые ракеты), и довывод осуществлялся второй ступенью.
В отличие от шаттлов, в «Буране» была предусмотрена система экстренного спасения экипажа. На малых высотах работала катапульта для первых двух пилотов; на достаточной высоте, в случае нештатной ситуации, «Буран» мог отделяться от ракеты-носителя и совершать экстренную посадку.
Для старта системы «Спейс Шаттл» используются два твердотопливных ускорителя с тягой по 1280 т. с. каждый (самые мощные ракетные двигатели в истории).В СССР не имелось опыта проектирования, необходимой технологии и оборудования для производства таких больших и мощных твердотопливных ускорителей, которые используются в системе "Спейс шаттл" и обеспечивают 83 % тяги на старте. Конструкторы НПО «Энергия» приняли решение использовать самый мощный из имеющихся ЖРД — двигатель, созданный под руководством Глушко, четырёхкамерный РД-170, который мог развивать тягу (после доработки и модернизации) 740 т. с. Однако пришлось вместо двух боковых ускорителей по 1280 т. с. использовать четыре по 740. Суммарная тяга боковых ускорителей вместе с двигателями второй ступени РД-0120 при отрыве от стартового стола достигла 3425 т. с., что примерно равно стартовой тяге системы «Сатурн-5» с кораблями «Аполлон».
Несмотря на все усилия по возможности в точности скопировать американскую систему, вплоть до химического состава алюминиевого сплава, в результате внесённых изменений, при меньшем на 5 тонн весе полезной нагрузки, стартовый вес системы «Энергия — Буран» (2400 тонн) оказался на 370 тонн больше стартового веса системы спейс шаттл (2030 тонн).
Изменения, ставшие отличиями системы «Энергия — Буран» от системы «Спейс Шаттл», имели следующие последствия:
-в системе «Спейс Шаттл» одноразовым является только самая дешёвая часть комплекса — внешний топливный бак, ни один из ракетных двигателей не утрачивается и может использоваться многократно.
в системе «Энергия — Буран» многоразовым элементом является орбитальный корабль и блоки первой ступени, спускаемые на парашютной системе. Центральный блок, являющийся второй ступенью вместе с двигателями, топливными баками, переходным и хвостовым отсеком, а также системами контроля и управления утрачиваются в процессе запуска.
-создание самостоятельного сверхтяжёлого носителя «Энергия» не нашло  применения, кроме самого орбитального корабля и одной частично успешной попытки запуска весогабаритного макета орбитальной боевой лазерной платформы «Полюс» (Скиф-ДМ) весом 77 тонн.
-снижение коэффициента повторного использования наиболее дорогостоящих элементов (ракеты и ракетные двигатели) резко повысило стоимость использования системы «Энергия — Буран».
По мнению генерал-лейтенанта авиации лётчика-испытателя Степана Анастасовича Микояна, руководившего испытательными полётами «Бурана», эти отличия, а также то, что американская система "Спейс шаттл" уже успешно летала, послужили в условиях финансового кризиса причиной консервации, а потом и закрытия программы «Энергия — Буран».

Dragon SpaceX

Дракон (англ. Dragon SpaceX) — частный транспортный космический корабль (КК), компании SpaceX, разработанный по заказу НАСА в рамках программы «Коммерческой орбитальной транспортировки» (COTS), предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на Международную космическую станцию. Необходимость в новых грузовиках возникла у США по причине прекращения полётов шаттлов. «Дракон» — единственный в мире «грузовик», способный возвращаться на Землю.
В отличие от американского КК «Аполлон», а также разрабатываемых КК российского проекта Перспективной пилотируемой транспортной системы, НАСА «Орион» и Boeing CST-100, «Дракон» является практически моноблочным кораблем.


Мягкая посадка будущих Драконов ,пока корабли возвращаются на Землю на парашютах.

Двигательная установка, топливные баки, аккумуляторы и другое оборудование агрегатного отсека возвращается вместе с кораблем, что является уникальным (аналог SS). На первом этапе развития (грузовой КК) стыковка с МКС, в виду отсутствия системы автономной стыковки, осуществляется тем же образом, что и стыковка японского HTV.
КК «Дракон» разрабатывается в нескольких модификациях: пилотируемой (экипаж до 7 человек), грузо-пассажирской (экипаж 4 человека + 2,5 тонны грузов), грузовой (именно в этом варианте он и будет использоваться первое время), и модификация для автономных полётов (DragonLab).

Файл:COTS2Dragon.2..jpg
Многоразовый космический корабль "Дракон".

Многоразовый космический корабль "Русь".


Перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС) и Пилотируемый транспортный корабль нового поколения (ПТК НП) — временные официальные названия проектов российских ракеты-носителя и многоцелевого пилотируемого частично многоразового космического корабля, который должен будет прийти на смену пилотируемым кораблям серии «Союз» и автоматическим грузовым кораблям серии «Прогресс». Неофициальное название проекта ракеты-носителя, упоминаемое в прессе, — «Русь-М».
Для ППТС принято модульное построение базового корабля в виде функционально законченных элементов — возвращаемого аппарата и двигательного отсека. Корабль будет бескрылым, с многоразовой возвращаемой частью, усечённо-конической формы сверху и одноразовым агрегатно-двигательным отсеком ниже, и будет широко использовать системы, проектировавшиеся в РКК «Энергия» для «Клипера». Максимальный экипаж нового корабля составит 6 человек (при полётах к Луне — до 4 человек), масса доставляемого на орбиту груза — 500 кг, масса возвращаемого на Землю груза — 500 кг и более, при меньшем экипаже. Длина корабля — 6,1 м, максимальный диаметр корпуса — 4,4 м,  масса при околоземных орбитальных полётах — 12 т (при полётах за окололунную орбиту — 16,5 т), масса возвращаемой части — 4,23 т (включая системы мягкой посадки — 7,77 т), Объём герметичного отсека — 18 куб. м. Длительность автономного полёта корабля — до месяца. Планируется, что за счёт использования алюминиевых сплавов повышенной прочности, а также углепластиков масса спускаемого аппарата будет уменьшена на 20-30 процентов. Бытовые отсеки будут просто пристыковываться, в зависимости от той миссии, которая будет перед ППТС стоять.

Файл:PPTS-03.jpg
Космические корабли "Союз" и "Русь"

Эскизное проектирование корабля закончено в июне 2010 года. Военные представители в ракетно-космической корпорации (РКК) «Энергия» одобрили эскизный проект перспективного пилотируемого космического корабля. Полноразмерный макет был впервые показан массовому зрителю на X Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2011. Материалы технического проекта должны быть представлены на экспертизу в июле 2012 года.  Испытания корабля в беспилотном варианте планируется начать в 2015 году, а в пилотируемом — в 2018 году.

SpaceShipOne

SpaceShipOne  — частный cуборбитальный пилотируемый космический корабль многоразового использования, второй в истории cуборбитальный пилотируемый гиперзвуковой летательный аппарат после North American X-15.
Изготовлен компанией Scaled Composites LLC (США), с 1982 года занимающейся производством экспериментальных летательных аппаратов. Одной из целей создания было участие в конкурсе Ansari X Prize, где основным условием являлось создание космического корабля, способного дважды в течение двух недель выйти в космическое пространство с тремя людьми на борту. Победитель должен был получить приз в размере 10 миллионов долларов. Награждение было намечено на начало 2005 года. В результате полётов уже в начале октября 2004 года команде создателей SpaceShipOne удалось выиграть этот приз.

Файл:Spaceship One and White Knight in flight 1.jpg
SpaceShipOne под днищем самолета-носителя "Белый рыцарь".

В начале полёта корабль поднимается на высоту примерно 14 км над уровнем моря при помощи специального самолёта WhiteKnight (Белый Рыцарь). Затем происходит отстыковка, SpaceShipOne выравнивается в течение примерно 10 секунд, а потом включается ракетный двигатель. Он приводит корабль почти в вертикальное положение, ускорение длится немногим больше одной минуты, при этом пилот испытывает перегрузку до 3g. На этом этапе корабль достигает высоты примерно 50 км. Максимальная скорость корабля в этот момент достигает 3 500 км/ч (М 3,09), что существенно меньше чем первая космическая скорость (28 400 км/ч,- 7,9 км/с), которая необходима для выхода на околоземную орбиту.
Дальнейшее путешествие к границе атмосферы (ещё на 50 км) происходит под действием инерции по параболической траектории, наподобие брошенного камня. В космосе SpaceShipOne находится около трёх минут. Немногим не доходя до апогея траектории, корабль поднимает вверх крылья и хвост, чтобы при обратном падении и входе в плотные слои атмосферы одновременно стабилизировать корабль и быстрее вывести его из пикирующего в планирующий полёт. Перегрузки при этом могут достигать 6g, но пик перегрузок длится не более 10 секунд. В таком виде он спускается на высоту около 17 км, где снова принимает первоначальное положение крыльев и летит на аэродром наподобие планера.
Всего аппарат совершил 17 полётов, первый — беспилотный, а последние три — суборбитальные космические по версии ФАИ, то есть выше 100 км.

«SpaceShipTwo» (SS2).

«SpaceShipTwo» (SS2)— частный пилотируемый суборбитальный космический корабль многоразового использования.
Проектируется компанией Scaled Composites LLC (США), с 1982 года занимающейся производством экспериментальных летательных аппаратов. Является частью программы Tier One — основанной Полом Алленом. Доставка на пусковую высоту (около 20 км) с помощью самолёта White Knight Two (WK2).
Планируется создать пять единиц SpaceShipTwo и два самолёта White Knight Two, с которых будут запускаться аппараты. Кораблям SS2 решено дать персональные названия. Первый корабль будет называться VSS Enterprise. VSS = Virgin Space Ship (англ. Virgin - Дева, космический корабль компании Virgin). Enterprise (англ. Enterprise — предприятие, инициатива, находчивость) - в честь корабля USS Enterprise из сериала «Звездный путь». Второй корабль решено назвать VSS Voyager (фр. voyage — путешествие, плавание, полет) — в честь корабя USS Voyager из того же сериала. Virgin Galactic собирается вложить $100 млн в постройку этих аппаратов.
7 декабря 2009 года Virgin Galactic продемонстрировала миру готовый корабль. На официальном сайте компании можно забронировать билеты, стоимостью в 200 000 $.

Файл:SS2 and VMS Eve.jpg
Челнок SpaceShipTwo (SS2) и самолет-платформа White Knight Two (WK2)

15 июля 2010 года челнок SpaceShipTwo (SS2) совершил пробный 6-часовой полет с экипажем на борту в атмосфере. Полёт челнока над калифорнийской пустыней Мохаве был совершён в пристыкованном состоянии к самолету-платформе White Knight Two (WK2), который является его стартовым комплексом.
4 мая 2011 года над пустыней Мохаве суборбитальный самолет впервые продемонстрировал эффективность уникального хвостового оперения, которое позволяет аппарату безопасно входить в атмосферу.
Суборбитальный самолет с двумя пилотами-испытателями совершил взлет в штатном режиме. За 45 минут носитель поднялся на высоту 15,7 км и сбросил SpaceShipTwo. Хвостовое оперение впервые было повернуто вверх на угол 65 градусов. В этой конфигурации аппарат пролетел 1 минуту 15 секунд и почти вертикально спустился на 4,7 км. Суборбитальный самолет продемонстрировал отличную устойчивость и управляемость. На высоте 10 км пилоты повернули оперение в обычный, «самолетный», режим и спустя 11 минут 5 секунд после сброса с борта WhiteKnightTwo приземлились на взлетно-посадочную полосу.
В настоящее время полетные данные анализируются инженерами, разработчиками и строителями суборбитальных кораблей компании. Исполнительный директор и президент компании заявил, что все задачи полета были выполнены.
29 сентября 2011 года SpaceShipTwo испытал систему приземления в экстренных условиях.

Я поделился с Вами информацией, которую "накопал" и систематизировал. При этом ничуть не обеднел и готов делится  дальше, не реже двух раз в неделю. Если Вы обнаружили в статье ошибки или неточности - пожалуйста сообщите. Буду очень благодарен.

 

 

 

 

рассказать друзьям и получить подарок

About the author

Комментарии

Отзывов (3) на Космические корабли многоразового использования.”

  1. красиво, сделал! Благодарю!!!

  2. Владимир:

    Здравствуйте !
    Вроде все красиво и правильно . Но досадно и очень мне жаль. Что Вы выдали не полную информацию. И меня очень роз чаровали. Я покуда читал, все надеялся что в конце Вашей статьи будет инфо о конструкторах которые в тайне в СССР . Помимо своей основной конструкторской работы в тайне занимались космическими челноками.
    Я не помню фамилию конструктора изобретателя. В 1984-85 г в газете ( думаю Вы понимаете какой вес этих двух газет были в те времена) то ли Известия, или Правда была большая статья о конструкторе который имел так сказать свое или возглавлял КБ и занимался разработкой или изобретением больших самолетов. И в тайне разработал и построил космический челнок еще в 1970 гг. И удачно его испытал. Первый запуск был не удачный. Второй был успешный. Стартовал беспилотник со спины тяжелого самолета. Покуда тяжелый летел не меняя курса . Беспилотник успел сделать в космосе полный круг вокруг Земли. И кажется сесть обратно на спину тяжелого. При этом еще не было компьютеров. Конструктор был прямой и с жестким характером, и ни перед кем не унижался. Что думал то говорил, и не важно кто перед ним стоял.В беседе с Брежневым возник разговор на повышенных тонах за самоуправство конструктора. А Брежнев любил и обожал подхалимов. За этот спор у конструктора отняли КБ Так и не успел конструктор осуществить свою уже запланированную мечту слетать за третьем испытанием самому в космос. Я конечно не придал в то время значение той статье и не запамятовал фамилию конструктора. Статью кажется уже писал сын конструктора . Отец его сильно переживал за то что отняли КБ и то ли от инсульта или от инфаркта умер. Не подскажете если владеете такой инфо, кто такой и кем был этот конструктор.
    С ув. Владимир СПАСИБО !

    • admin:

      Владимир, здравствуйте!
      Должен Вам сказать, что вокруг космической тематики создано множество самых невероятных легенд. Эти легенды исходят от людей никогда не занимавшихся проектной работой и не представляющие себе, что это такое.И чаще всего эти люди даже не имеют технического образования. В 60-70-е годы разрабатывался проект многоразового космического корабля (КК) под кодовым названием «Спираль». Головной организацией было КБ Микояна (знаменитые МиГи).Часть работ по многоразовому КК выполняло КБ Королёва. КБ Мясищева проектировало гиперзвуковые двигатели. Работы проводились под пристальным контролем ЦК КПСС. Десятки тысяч лучших конструкторов и учёных СССР потратили уйму времени, а государство — сумасшедшие деньги. Но создать задуманную систему не смогли — на тот момент развитие науки и техники не позволили этого сделать. Были проведены в 70-х годах испытания макетов таких многоразовых КК, но уже по упрощённой схеме, без самолёта-разгонщика, а с обычной ракетой-носителем. Потом эти работы были прекращены в связи с тем, что вся группа Лозино-Лозинского была переключена на проектирование «Бурана».
      С уважением,
      Анатолий.

Ваш отзыв