Станислав Зигуненко - 100 великих рекордов авиации и космонавтики
Среди относительно недавно выдвинутых проектов воздушно-космических самолетов в особую группу можно выделить аппараты, разрабатываемые в авиационном конструкторском бюро имени Микояна — «МиГ-2000» и «МиГ-АКС».
Первый представляет собой одноступенчатый воздушно-космический самолет со взлетным весом 300 т, способный выводить полезную нагрузку до 9 т на орбиту высотой 200 километров с наклонением 51°. Второй вариант — это двухступенчатый воздушно-космический самолет, создаваемый на основе оригинальной концепции электромагнитной левитации «ЭТОЛ».
Эта концепция была впервые продемонстрирована специалистами КБ имени Микояна и ЦАГИ на Международном авиакосмическом салоне в Жуковском, летом 1999 года. Согласно ей, летательные аппараты должны садиться и взлетать с электромагнитной ВПП, позволяющей ускорить разгон при взлете и обеспечить торможение при посадке с помощью известного принципа взаимодействия движущегося тела с магнитным полем. Идея была уже испытана в лаборатории на алюминиевых макетах «электромагнитного беспилотного моноплана» массой до 10 кг, который разгоняли и тормозили на полосе длиной 5 м.
Реальная же разгонная ВПП должна быть длиной 4 км. Найдутся ли на нее деньги, а главное, сможет ли наша промышленность создать сверхпроводящие магниты, которые позволят за 10–15 секунд осуществить взлет самолета массой до 700 т, пока еще большой вопрос.
Пока специалисты пытаются проверить на практике методику электромагнитных запусков на сравнительном небольшом многоцелевом беспилотном самолете, который можно использовать для военной и геологической разведки, мониторинга окружающей среды и т. д.
Однако и эта разработка продвигается с трудом из-за отсутствия должного финансирования.
Кроме самолетных схем, конструкторы давно уже хотели поменять нынешний «Союз» на что-либо более комфортабельное. Одним из вариантов был проект многоразового транспортного корабля «Заря», запускаемого на орбиту с помощью ракеты «Зенит».
Его предполагалось создавать в два этапа: сначала — базовый многоразовый пилотируемый транспортный корабль, затем его модификации для решения специальных задач.
Работы над ним начались в 1987 году, еще под личным контролем Генерального конструктора В. М. Глушко. Считалось, что он вполне сможет быть использован для доставки на орбиту экипажей численностью до 8 человек.
Однако в январе 1989 года тема была закрыта. Официальная причина — опять-таки отсутствие денег на проект.
Впрочем, опыт, накопленный в ходе работ по орбитальным кораблям типа «ОК-М» и «Заря», позволил выдвинуть новый перспективный проект корабля многоразового использования. Он обсуждался в НПО «Энергия» в 1991 году, но, к сожалению, не получил поддержки ведущих конструкторов.
Тем не менее концепция «ВКК» («Воздушно-космический корабль») заслуживает внимания, поскольку может оказаться весьма перспективной в будущем.
По идее такой корабль должен состоять из двух аппаратов-модулей; один — крылатый, другой выполнен по схеме несущего корпуса. При этом модули соединены не последовательно, а параллельно — один над другим. Снизу — несущий корпус служебного модуля; «верхом» на нем — пилотируемый. Соединение осуществляется на пироболтах и может быть устранено одним нажатием кнопки.
Пилотируемый модуль используется многократно, служебный — один раз, причем его можно модифицировать под конкретно выполняемую задачу.
Вся эта система стартует с помощью ракеты-носителя типа «Зенит» или даже на самолете-матке. Как показывают расчеты, функционирование подобной комбинированной системы может обойтись дешевле, чем нынешние одноразовые запуски.
Новый виток интереса к подобной системе возможен в свете начавшихся испытаний системы «Байкал-Ангара», где в роли второй ступени выступает крылатая ракета, способная по идее возвращаться на аэродром. А если добавить к системе еще и небольшой «многоразовый челнок», может получиться вполне практичный комплекс для доставки людей на орбиту.
Когда в 1996 году американский фонд «Икс-прайз» («Х-Prize») учредил приз в 10 млн долларов за создание тренировочного и туристического ракетоплана, который мог бы доставить на высоту более 100 км, предварительные разработки представили до четырех десятков частных фирм, научных организаций и университетов.
Включилась в конкурс и Центральная научно-исследовательская лаборатория «Астра» Московского авиационного института. В этой лаборатории занимаются разработкой вопросов выведения в околоземное пространство малых спутников (до 100–200 кг) посредством систем «воздушного старта». Сотрудники лаборатории сочли, что «воздушный старт» будет наиболее оптимальным способом для выведения туристского ракетоплана на орбитальную высоту.
В разработке проекта приняли участие также специалисты Экспериментального машиностроительного завода имени Мясищева, ОКБ имени Микояна, ЦАГИ имени Жуковского, Института авиационной медицины и НИИ парашютостроения.
В качестве носителя выбрали истребитель «МиГ-31», который создавался для борьбы с крылатыми ракетами и сверхзвуковыми бомбардировщиками типа «Валькирия». Выводимый на орбиту объект размещается под фюзеляжем на узле подвески. Выйдя в зону пуска, «МиГ-31» набирает скорость около 2500 км/ч, поднимается на высоту 20 км и сбрасывает ракетоплан или ракету-носитель, у которых через 6 секунд включается бортовой двигатель.
В конструкции самого многоцелевого суборбитального ракетоплана «АРС» (сокращение от «Аэрокосмическое ралли») использован опыт создания предшественников нашего «Бурана» — беспилотных орбитальных прототипов системы «Бор».
Габариты «АРС»: длина — 5,8 м, ширина — 3,7 м, высота —1,5 м, взлетная масса — 1700 кг, из них 350 кг приходится на полезную нагрузку.
В передней части герметичной кабины «АРС» находится место пилота-космонавта, за ним располагаются штурман и бортинженер либо туристы. В течение трехминутного полета экипаж «АРС» проходит все стадии космического путешествия.
Предполагается, что после отделения от «МиГ-31» ракетоплан включит собственный двигатель и разовьет скорость до 1300 м/с. При этом он поднимается на высоту 120–130 км, а затем перейдет в режим планирующего спуска. Наконец, он совершает посадку на аэродром по-самолетному или приземляется с помощью крыла-парашюта.
Еще один проект в рамках конкурса «Икс-Прайс» разрабатывается в Акционерном обществе «Суборбитальная корпорация» при участии Экспериментального машиностроительного завода имени Мясищева.
По идее запуск ракетного модуля «Космополис-XXI» с пассажирской капсулой осуществляется с самолета-носителя на высотах порядка 20 км. В качестве самолета-носителя выбран высотный самолет «М-55» («Геофизика») разработки завода имени Мясищева. Его летные характеристики таковы: максимальная скорость — 2650 км/ч, практический потолок — 22 км, максимальная дальность — до 4000 км.
Ракетный модуль «Космополис-XXI» состоит из спасаемой трехместной пассажирской капсулы, двигательного блока, отсека оборудования с системами управления, жизнеобеспечения и спасения. Он устанавливается на «спину» самолету-носителю и держится до поры до времени на специальных узлах крепления, снабженных управляемыми механическими замками.
Внутри капсулы размещаются три пассажирских кресла, которые для снижения посадочных перегрузок снабжены системой демпфирования. Система жизнеобеспечения позволяет поддерживать внутри пассажирской капсулы нормальные условия для жизнедеятельности космических пассажиров без применения индивидуальных дыхательных приборов.
После сброса с самолета-носителя ракетный модуль должен набирать высоту по параболе, в верхней точке которой происходит расстыковка пассажирской капсулы и двигательного отсека. При снижении пассажирская капсула опирается на выдвижные аэродинамические плоскости, которые и обеспечивают управляемый аэродинамический спуск. Посадка выполняется по-самолетному, на взлетно-посадочную полосу обычного аэродрома. В качестве альтернативного варианта возможна посадка пассажирской капсулы на парашюте.
По словам главного конструктора проекта Валерия Новикова, такая схема позволит совершить своего рода революцию в астронавтике, поскольку приведет к появлению нового поколения космических носителей многоразового использования — куда более дешевых и надежных, чем нынешние.
«Клипер» уже на стапеле
А теперь давайте познакомимся еще с одной новинкой наших дней — многоразовым кораблем «Клипер», который будет действовать в составе новой системы доставки грузов на орбиту «Паром». Новый космический корабль уже обретает реальные очертания в просторном цехе ракетно-космической корпорации «Энергия».
