Воздушный старт.

Автор: , 12 Дек 2015

Воздушный старт.

Сегодня  трудно  представить нашу жизнь без космических спутников. Без них невозможны  телефонная связь и телевидение, JPS-навигаторы и прогнозы погоды. Спутники-спасатели помогают разыскивать пропавшие самолёты и корабли, спутники-разведчики внимательно отслеживают  передвижение военной техники по всему земному шару. Вот только стоит это удовольствие очень больших денег. Главным образом из-за одноразовости ныне существующей космической техники.

Сложнейшие системы, плод работы десятков тысяч людей, живут всего лишь несколько минут, сгорая в атмосфере ещё до выхода на орбиту спутника или космического корабля. Первый искусственный спутник Земли, выведенный на орбиту в СССР в 1957 году весил 84 кг. А стартовый вес всей системы составил 267 000 кг. И в наши дни ситуация не намного  лучше. Трёхступенчатая  ракета выводящая в космос грузовой   корабль «Прогресс», доставляющий  на Международную Космическую Станцию (МКС) чуть больше 2-х тонн полезных грузов, весит 312 тонн. Эта  ракета , при длине свыше 50 метров ( вдвое выше стандартного 9-ти этажного дома) и ширине более 10 метров, оснащённая чудом современной техники, пятью сверхмощными двигателями, по полторы тонны каждый и напичканная электроникой, сгорает полностью по пути следования к МКС.

Альтернатива трёхступенчатой ракете.

Одним  из технических направлений призванным положить конец  такому растранжированию средств и материальных ресурсов  является «воздушный старт». Идея заключается в том, что в качестве первой  ступени используется  самолёт- разгонщик, стартующий  с обычного аэродрома. По достижении нужной высоты и скорости, ракетоплан отделяется от  разгонщика, включает свои ракетные двигатели и выходит на заданную околоземную орбиту. А самолёт-разгонщик садится на тот же аэродром с которого  и взлетел. Возвращается  на Землю  ракетоплан подобно самолёту, используя свои крылья.

Вывод на орбиту полезной нагрузки подобным образом представляется намного более дешёвым, чем с помощью баллистических ракет. Не нужны дорогущие космодромы, космическая система после профилактического обслуживания и заправки  топливом вновь готова  к следующему полёту. В добавок большая экономия на топливе. Ракетное топливо, составляющее 90% массы ракеты, состоит из горючего и окислителя. ( Например, жидкие водород и кислород). Окислителя  требуется  значительно  больше чем горючего. Но самолёты, также как и автомобили, в отличие от ракет,  окислитель с собой не возят. Его хватает в окружающей  нас атмосфере. У трёхступенчатой ракеты масса окислителя  может  быть  больше массы горючего в пять и более  раз.  Поэтому  преимущества вохдушного старта очевидны.

Проект «Спираль».

В Советском Союзе  в 1966 году  начались работы над проектом «Спираль» - крылатым космическим кораблём  (КК)  стартующим горизонтально.  Полет должен был начинаться  с разгонной тележки, движущейся по рельсам и достигавшей скорости 400 км/час. Затем  с тележки  взмывал вверх  гиперзвуковой самолет- разгонщик с воздушно-реактивными двигателями, который мог  разгоняться до шести скоростей звука (М=6). С его спины, на высоте 30 км  стартовал бы двухступенчатый ракетный ускоритель, который и выводил в космос  пилотируемый  крылатый КК – воздушно-орбитальный самолет (ВОС).

Одноместный десятитонный ВОС проектировался в нескольких вариантах: дневной фоторазведчик, радиолокационный разведчик, ударный орбитальный самолет – охотник за авианосцами и космический истребитель-перехватчик, для уничтожения вражеских космических станций, спутников связи и других объектов военного назначения находящихся на орбите. При взлете крылья ВОС складывались за спиной, а при возвращении они занимали обычное, «самолетное», расположение, что позволяло космическому кораблю садиться подобно обыкновенному самолету. Для полетов на «Спирали» был создан отряд космонавтов  возглавляемый Г.Титовым – космонавтом №2. С 1971 года отрядом руководил А.Филипченко. Через этот отряд прошли многие известные космонавты: В.Джанибеков, Л.Кизим, Ю.Романенко,В.Ляхов и другие.

Проект «Спираль» был  грандиозным и сложным. Он базировался на новейших технических идеях. Самолет-разгонщик проектировался на водородном топливе. Для разработки системы «Спираль» привлекались лучшие специалисты страны . Кроме КБ А.И.Микояна – головной организации, в данном проекте участвовали: КБ А.М.Люльки – разработка турбореактивного двигателя для гиперзвукового самолета-разгонщика; КБ С.П.Королева – разработка двухступенчатого ракетного ускорителя; КБ В.П.Глушко- разработка двигателей для орбитального самолета и ракетного ускорителя.

Дозвуковой аналог орбитального самолёта.

Создать гиперзвуковой самолет-разгонщик, при том уровне  развития техники, так и не удалось. Поэтому  в 1969 году работы были прерваны и возобновились в 1974 г., но на другой основе – крылатый  самолёт выводился  в космос обычной баллистической  ракетой.  Для проведения летных испытаний на дозвуковых скоростях был создан аналог орбитального самолета, на котором  в 1976 – 1978 гг. было совершено 7 полетов. Для испытаний в космосе были созданы макеты-аналоги в масштабе 1: 2, которые запускались двухступенчатой баллистической ракетой . В 1982- 1983 гг  макеты-аналоги после совершения витка вокруг Земли приводнились в Индийском океане. Еще два аппарата, запущенные в 1983-1984 гг, приводнились в Черном море.

Макет-аналог выловлен в Чёрном море.

Решением  правительства работы по системе «Спираль» были прекращены и весь коллектив разработчиков, во главе с Главным конструктором Глебом Евгеньевичем Лозино-Лозинским переключились на разработку нового крылатого корабля – «Бурана». Хотя к этому времени уже стало ясно, что стоимость космических полётов у американских «Шаттлов» выше чем у обычных ракет.

Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС).

Идея воздушного старта  продолжала волновать  многих специалистов. После завершения работ по «Бурану»  Г.Е.Лозино-Лозинский вернулся к теме воздушного старта. В проекте  МАКС  в качестве самолёта – разгонщика  использовался уже существующий самолёт Ан-225 «Мрия», самый большой самолёт того времени. В 1994 году проект получил золотую медаль международной выставки в Брюсселе. Уровень развития техники позволял создать  такую многоразовую космическую систему без особых проблем. Стоимость выведения грузов на орбиту у МАКСа была в 10 -12 раз ниже, чем у трёхступенчатых ракет. На тот момент, к сожалению,  этот проект не нашёл средств на его осуществление. В 2012 году начались проработки использования МАКСа для ставшего весьма модным и прибыльным космического туризма. Оказалось, что в мире есть достаточно много богатых людей, готовых выложить за полёт в космос немалые деньги.

Картинки по запросу проект Спираль

На арену выходят энтузиасты – миллионеры.

Фирмой Ansari X Prize был объявлен конкурс на создание космического аппарата способного слетать в космос дважды за две недели и быть после этого готовым к следующим полётам. ( Ануш Ансари, американка иранского происхождения, стала первой женщиной – космическим туристом). В 2003 году состоялись первые испытательные полёты крылатого космического самолёта  SpaceShipOne.  Полёты оказались удачными – создатели выиграли международный конкурс, заработав 10 млн долларов.

SpaceShipOne в полёте.

На волне успеха была создана компания Virgin Galactic - первая компания, которая  предлагает слетать в космос на их собственных  космическиех  кораблях. Космическая система для туризма выполнена по классической схеме воздушного старта: самолёт-носитель «Белый рыцарь» и космический самолёт SpaceShipTwo  (Космический Корабль Два). Правда  космонавтами туристы не станут. SpaceShipTwo не способен облететь вокруг Земли. Он только пересечёт условную границу космоса (линия Кармана) на высоте 100 километров, побалует экстремалов  шестиминутной невесомостью и вновь нырнёт вглубь  атмосферы, давая  прочувствовать и перегрузки при возвращении домой.

File:SS2 and VMS Eve.jpg

SpaceShipTwo в ангаре.

Автором первого корабля SpaceShipOne и современного SpaceShipTwo явдяется  Берт Рутан. Самолёт-носитель «Белый рыцарь» выполнен по двухкорпусной схеме.  SpaceShipTwo крепится под большим крылом соединяющим корпуса «Белого рыцаря». После целого ряда успешных испытательных полётов  произошла авария. 31 октября 2014 года во время испытаний нового вида топлива космический самолёт потерпел крушение. Один из пилотов погиб.

Первые коммерческие запуски туристических космических кораблей будут выполнены с космодрома "Мохаве". Находится он в одноименной пустыне в Калифорнии. Непосредственно на космодроме перед полетом будет проводиться  трехдневная  тренировка. Все  нагрузки будут максимально похожими на то, что   произойдёт  с туристами  во время полета в космос.Во время полета на борту будут находиться 6 туристов - астронавтов и два пилота.

Аппетиты  растут.

После того, как космический самолёт для туризма показал свои привлекательные стороны, Virgin Galactic занялась постройкой более тяжёлого корабля, способного выводить грузы на различные околоземные орбиты и даже доставлять космонавтов на МКС. Уже заканчивается  изготовление огромного самолёта с размахом крыльев 116 метров. У самого большого ныне летающего самолёта Ан-225 размах крыльев составляет 88 метров.

«Ловец мечты» («Dream Chaser»),

 

На этот самолёт-носитель  положили глаз  разработчики мини-шаттла с романтичным названием «Ловец мечты» («Dream Chaser»), который предназначен для доставки на МКС  семи космонавтов. Но «Ловец мечты» тяжеловат даже для нового гиганта-носителя.  Специально для воздушного старта будет изготавливаться  уменьшенная на четверть модификация «Ловца» рассчитанная  для  двух  астронавтов  на борту. Конечно, полностью воздушный старт не вытеснит трехступенчатые ракеты, но усилит конкуренцию на рынке запуска космических аппаратов.

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. Мой электронный адрес: anpp48@gmail.com. Буду очень благодарен.

рассказать друзьям и получить подарок

About the author

Комментарии

Отзывов (3) на Воздушный старт.”

  1. Любопытная статья, да и сам сайт я смотрю очень даже не плох. Попал сюда по поиску из Google, занес в букмарки :)

  2. Проект «Воздушный старт» — разработка способа запуска ракет или самолётов с высоты нескольких километров, куда доставляется запускаемый аппарат

Ваш отзыв