Разработки перспективных космических кораблей остановленные на полдороге (окончание).

Автор: , 06 Авг 2012

Многие технологически развитые страны, в частности страны Евросоюза (в том числе Франция, ФРГ, Великобритания), а также 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» и т. д.).К сожалению экономические трудности зажигают красный свет перед этими проектами, часто после проведения значительных проектных работ. «Транспортный корабль снабжения» (ТКС) — многофункциональный космический корабль СССР, разработанный (1970 - 1987 гг) ОКБ-52 Челомея для доставки экипажа и грузов на орбитальную пилотируемую станцию (ОПС) военного назначения «Алмаз». ТКС в виде автоматического грузового корабля и модуля стыковался к гражданским орбитальным станциям «Салют», а также в модифицированных вариантах — к ОПС «Мир» и «Международной космической станции». Имеет возвращаемый на Землю спускаемый аппарат для экипажа и результатов исследований. Файл:TKS spacecraft drawing.png Транспортный корабль снабжения ОКБ Челомея.

ТКС состоит из двух частей: возвращаемого аппарата (ВА) и функционально-грузового блока (ФГБ), каждый из которых способен осуществлять автономный полет. Функционально-грузовой блок. ФГБ состоит из секций различного диаметра. Спереди, на зоне малого (2,9 м) диаметра на него устанавливался возвращаемый аппарат, сзади отсек имел расширение, образованное двумя коническими проставками максимальным диаметром 4,1 м. В хвостовой части ТКС располагался активный стыковочный агрегат, специально приспособленный для стыковки объектов массой по 20 т. В передней части блока находятся два двигателя коррекции. Двигатели могли включаться до 100 раз; их ресурс составлял 2600 с. Для корабля столь большой массы оказалось более выгодным использовать двигательную установку с турбонасосной системой подачи, а не с вытеснительной как на «Союзе». Все топливо (АТ+НДМГ) размещалось в восьми цилиндрических баках на внешней поверхности ФГБ. Там же установлены основные агрегаты двигательной установки (ДУ), двигатели ориентации и стабилизации, антенны и датчики, радиаторы системы терморегулирования. Возвращаемый аппарат. По конфигурации ВА напоминает спускаемые аппараты КА «Джемини» и КА «Аполлон», обладает высоким аэродинамическим качеством (0,25 на ‎гиперзвуке), что позволяет выполнять управляемый спуск в атмосфере с небольшими тепловыми нагрузками. Основные характеристики: Масса на старте: около 7,3 т; Максимальная длина (в сборе): 10,3 м; Максимальный диаметр: 2,79 м; Масса на орбите (после сброса АДУ): более 4,8 т, при спуске — около 3,8 т; Жилой объем ВА: 3,5 м³; Масса возвращаемого груза: до 50 кг (с экипажем), без экипажа — 500 кг; Время автономного полета ВА по орбите: 3 часа; Максимальное время нахождения экипажа в ВА: 31 час; В 1977 году первый ТКС-1 «Космос-929» отправился в космос. Через месяц ВА совершил успешную посадку, а ФГБ еще полгода работал на орбите. В 1981 году был запущен ТКС-2 «Космос-1267». Его ВА вскоре вернулся на землю, а ФГБ состыковался со станцией «Салют-6». Запущенный 02.03.1983 ТКС-3 «Космос-1443» доставил на станцию «Салют-7» 2,7 тонны грузов (в том числе дополнительные солнечные батареи) и 3,8 тонн топлива, проработал долгое время как модуль и завершил полёт 19.09.1983. Его ВА 23.08.1983 совершил мягкую посадку, доставив на Землю около 350 кг грузов и результатов экспериментов. Следующим с тем же «Салютом-7» стыковался 02.10.1985 ТКС-4 «Космос-1686», запущенный 27.09.1985. Модуль поработал и как грузовик, доставив на борт станции 4322 кг расходных материалов и спецоборудование более 80 наименований. В баках ТКС находилось 1550 кг топлива для поддержания орбиты станции «Салют-7», её ориентации и стабилизации. Все эти функции после стыковки ТКС-М взял на себя. Модуль дал существенную прибавку и системе электропитания, передавая на «Салют-7» до 1,1 кВт электроэнергии. Не совсем удачная судьба ТКС, отсутствие пилотируемых запусков, хотя все необходимые разрешения на пилотируемые полеты были получены, в первую очередь связана не с самим кораблем, а с его ракетой-носителем семейства «Протон». Токсичность топлива РН семейства «Протон» выше, чем у боевого отравляющего вещества типа «Фосген», поэтому любая незначительная авария на старте могла привести к гибели всего экипажа, если бы не сработал весь комплекс средств обеспечения безопасности экипажа. Кроме этого, большой проблемой был трансфер экипажа на стартовую площадку и в корабль ТКС (требовались, как минимум скафандры).  Впрочем, с ПТК "Союз", основная двигательная установка которого заправляется точно таким же топливом, нет никаких вышеуказанных проблем с посадкой экипажа и обслуживанием на стартовой площадке.

Индийский пилотируемый космический корабль ISRO Orbital Vehicle проектировался как базовый корабль для национальной программы космических полетов. Экипаж корабля три человека и последующие модификации предусматривают систему причаливания и стыковки. В первом пилотируемом полете два космонавта подымутся в своем трехтонном корабле на высоту 400 км и будут находиться в космосе 7 дней. Космический корабль будет запущен на орбиту индийской  ракетой GSLV Mk II.


Индийский космический корабль и ракета-носитель.

Однако ISRO (Индийская организация по изучению космоса) столкнулась с большими трудностями финансового и технического характера. В связи с чем объявленные  сроки полета, 2016 год, сейчас подвергаются сомнению.

 DC-X, сокращенное название  корабля  Delta Clipper или Delta Clipper Experimental, является беспилотным прототипом многоразового корабля . В результате конкурса за основу был принят проект «Дельта Клиппер», разработанный специалистами фирмы Макдоннелл-Дуглас. Проект предусматривает баллистическую схему полета с вертикальным стартом и посадкой аппарата. Этот носитель входит в атмосферу с ориентацией носовой части по вектору скорости, т. е. «носом вперед», а затем разворачивается и садится вертикально, используя для амортизации тормозной импульс двигателя и четыре «ноги» (шасси). Проектом предусмотрено создание пилотируемого и безпилотного вариантов. Носитель «Дельта Клиппер» стартовой массой около 600 т может находиться на орбите в течение 7—14 сут, а при дозаправке в космосе использоваться в качестве межорбитального аппарата при полете на геостационарную орбиту или при обслуживании трассы «околоземная орбита — лунная база». File:DC-XA.jpgМногоразовый одноступенчатый космический корабль Дельта Клиппер с вертикальными взлетом и посадкой.

Схема взлета и посадки космического корабля Дельта Клиппер.

Первый полет DC-X  продолжительностью 59 секунд состоялся 18 августа 1993 года. Этот аппарат совершил еще два полета: 11 сентября и 30 сентября.

Новые испытательные полеты начались после возобновления финансирования, 20 июня 1994 года с 136 секундного полета.В 1994 - 95 годах было совершено еще несколько полетов, причем 7 июля 1995 года посадка была слишком жесткой и аппарат получил повреждения. Но программа финансирования уже была сокращена и денег на восстановления аппарата не нашлось.

После передачи проекта НАСА был изготовлен новый вариант корабля - DC-XA. Было совершено несколько испытательных полетов, причем для проверки быстроты подготовки к новому полету после завершения предыдущего запуски 7 и 8 июня были разделены промежутком времени в 26 часов. Во втором из них был установлен "личный" рекорд Дельта Клиппер по достигнутой высоте и длительности полета : 3140 метров и 142 секунды. 7 июля во время проведения  испытаний дал трещину бак с топливом и вспыхнул пожар после которого восстановления корабля оказалось не целесообразным..

Какова будет дальнейшая судьба Дельта Клиппера? Большая часть специалистов НАСА склоняются к "самолетной" схеме будущего многоразового корабля. Хотя достаточно много сторонников и у Дельта Клиппера.

Беспилотный, транспортный, многоразовый воздушно-космический самолёт (ВКС) «Сура» — украинский космический многоразовый аппарат, предназначенный для выведения на околоземную орбиту и возвращения с неё искусственных спутников и других полезных грузов. Он представляет собой воздушно-космический самолёт, состоящий из двух ступеней. Полная масса аппарата 48-50 т, полная тяга воздушно-реактивных и жидкостных двигателей 61,1-70,0 тс, длина 17 м, размах крыльев 14 м, высота 6,6 м. Первая ступень может использоваться автономно в качестве грузового суборбитального самолёта. Вторая — как космический аппарат, в том числе для межпланетных полётов и эксплуатации в атмосферах планет Солнечной Системы.
На второй ступени находится грузовой отсек с перемещаемым корпусом для выведения на орбиту или снятия с неё спутников. Корпус поворачивается на месте для полёта в атмосфере. Теплозащита при входе в атмосферу на космических скоростях и движение по особой траектории позволяет уменьшать перегрев.
Беспилотный вариант позволяет снизить время переходных процессов полёта до небольшого, составляющего минуты, секунды или микросекунды при максимальной скорости. Использование воздушно-реактивных двигателей и жидкостных ракетных двигателей, строящихся серийно, сокращает время разработки втрое, а стоимость разработки - вдвое в сравнении с аналогами (например, российским проектом ТУ-2000).
Конструкция ВКС отличается конструктивными особенностями:
ступени самолёта имеют модульную конструкцию;
отсутствуют элементы аэродинамического управления;
управление полётом осуществляется жидкостными ракетными двигателями (ЖРД);
используются преимущества атмосферы (подъёмной силы крыла и окислителя-кислорода);
используется принцип «миномётного старта» для разделения ступеней и выведения груза на орбиту.

Файл:Dnepr rocket lift-off 1.jpg
Минометный старт.
Концептуальная разработка на стадии патентования конструкции в Украине. НКАУ занимается этим проектом, поскольку он может позволить качественно развивать украинское ракетостроение. В рамках международного сотрудничества существует проект «Black Sea», в сотрудничестве с Турцией планируется осуществлять запуски аппаратов массой до 300 кг на невысокие опорные орбиты.

Шеньлун - прототип китайского многоразового космического аппарата.
Изображения аэродинамических масштабных моделей, готовых к запуску из-под фюзеляжа бомбардировщика H-6K, были впервые опубликованы в китайских СМИ 11 декабря 2007 года. Кодовым названием проекта 863—706, китайское название этого корабля было расшифровано как «Шэньлун», что означает Божественный Дракон в китайском языке. Эти изображения, возможно полученные в конце 2005 года, показывают черные панели теплозащиты спускаемого аппарата и общий облик многоразового аппарата
Было высказано предположение, что аппарат оснащен российским турбореактивный двигателем Д-30К, который, скорее всего, не обеспечивает достаточной тяги для достижения низкой околоземной орбиты. Большая по размерам модель, однако, возможно была бы способна выводить полезную нагрузку на орбиту.

Файл:Макет Шеньлун.jpg
Шеньлун под фюзеляжем бомбардировщика.

18 октября 1985 года  концерн Messerschmidt-Boelkow-Bloehm начал разработку космического многоразового корабля "Зенгер". В начале 1987 года немецкое правительство финансировало дальнейшие работы над кораблем. который после всех доработок стал называться "зенгер 2". В 1994 голу пришли к заключению, что программа создания такого многоразового корабля крайне дорогостоящая, а стоимость доставки грузов на орбиту будет ниже по сравнению с Ариан 5 только на 10-30%. Поэтому проект был закрыт.

Зенгер 2 должен был иметь взлетный вес 750 тонн и подымать на орбиту в пилотируемом варианте (два космонавта) 3000 кг груза. В беспилотном варианте выводилось на орбиту 15000 кг. Две уменьшенные копии должны были быть изготовлены в конце 1990- ых годов, а полномасштабный образец к 2005 году.

 


Многоразовый космический корабль Зенгер-2.

Проект беспилотного воздушно-космического самолета с горизонтальным взлетом и посадкой HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing), предложенный в 1984 году фирмой British Aerospace. По замыслу, этот одноступенчатый крылатый апnарат предполагалось оснастить уникальной двигательной установкой, сжижающей в полете кислород из воздуха и использующей его в качестве окислителя. Горючим служил водород.


HOTOL в полете в представлении художника.

В 1982 году начались работы над HOTOL финансируемые английским правительством.В виду больших технических трудностей в 1988 году работы над проектом были закрыты. British Aerospace предложила в 1991 году уменьшенный  вариант(HOTOL 2) с использованием в качестве самолета-разгонщика  Ан-225.

Но эта идея поддержки не нашла.

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

Ваш отзыв