Pada hari ini pada tahun 1972, Presiden AS Richard Nixon meluluskan program NASA untuk mencipta kapal angkasa pengangkutan boleh guna semula. Kajian kami didedikasikan untuk projek kapal yang paling menarik dan luar biasa kelas ini dari seluruh dunia.
Boeing X-20 Dyna Soar
Kapal angkasa boleh guna semula pertama telah dibangunkan di Amerika Syarikat pada tahun 1963. Projek Boeing X-20 Dyna-Soar ialah pesawat orbit tentera pelbagai misi. Dyna-Soar adalah projek angkasa yang paling inovatif pada masa itu, tetapi pembinaan mesin pertama tidak lama lagi dihentikan dan projek itu ditutup.
Lingkaran
Pada pertengahan 60-an, USSR mula membangunkan projek Spiral sebagai tindak balas kepada Dyna-Soar Amerika. Diandaikan bahawa pesawat orbit itu akan dipercepatkan oleh pesawat penumpang ke kelajuan kira-kira Mach 6. Pembangunan telah digantung pada tahun 1969 dan diteruskan ke pertengahan 70-an. Penerbangan ujian telah dijalankan pada subsonik Mig-105.11, tetapi projek itu tidak lama lagi ditutup sepenuhnya.
Pengangkutan Angkasa
Pesawat ulang-alik pertama program Ulang-alik Angkasa yang legenda telah dilancarkan pada 12 April 1981. Reka bentuk mesin itu terdiri daripada tiga peringkat: penggalak roket pepejal boleh guna semula, tangki bahan api dengan hidrogen cecair dan oksigen, dan kenderaan orbit itu sendiri. Menurut jurutera, pengangkutan ulang-alik itu sepatutnya menghantar kargo antara Bumi dan stesen orbit. Sepanjang sejarah program itu, kira-kira 1,400 tan pelbagai kargo telah dihantar. Program ini tamat pada tahun 2011. Terdapat sejumlah 135 pelancaran lima ulang-alik: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis dan Endeavour. Columbia dan Challenger telah hilang dalam bencana.
Buran
Sebagai tindak balas kepada American Shuttle, pembangunan program Energia-Buran bermula di Kesatuan Soviet pada tahun 1976. Penerbangan pertama dan satu-satunya di bawah program ini telah dijalankan pada 15 November 1988 tanpa penyertaan juruterbang. Pada tahun 1993, program ini telah ditutup secara rasmi.
Zarya
Pada 1985-1989, Kesatuan Soviet sedang membangunkan kapal angkasa Zarya yang boleh digunakan semula. Pada tahun 1987, reka bentuk awal mesin telah dicipta. Ciri membezakan utama dari kapal lain pada masa itu ialah mekanik pendaratan menggunakan enjin jet. Bagaimanapun, disebabkan pemotongan dana, projek itu dihentikan.
Avatar
Program Avatar India telah diumumkan pada Mei 1998. Menurut jurutera, mesin itu akan menyediakan pengangkutan kargo yang paling murah ke orbit. Avatar akan menggunakan lapangan terbang biasa untuk berlepas dan mendarat. Pembinaan prototaip pertama kapal angkasa sedang dijalankan oleh syarikat swasta CIM Technologies.
Skylon
Projek British Skylon dari Reaction Engines Limited bermula pada tahun 2000. Beliau kini sedang mencari dana. Menurut jurutera, kapal sistem Skylon akan mengurangkan kos pengangkutan barang ke orbit Bumi rendah dengan ketara. Kapal angkasa itu akan mampu membawa kira-kira 200 tan kargo. Pada 2013, kerajaan British bersetuju memperuntukkan £60 juta untuk menyokong projek itu.
Shenlun
Kapal angkasa China yang boleh diguna semula Shenlun (“Pesawat Angkasa Naga”) telah dibangunkan sejak awal 2000-an. Ia akan dilancarkan daripada pengebom H-6K. Naga membuat penerbangan suborbital pertamanya pada 8 Januari 2011.
Rus
Pada tahun 2009, RSC Energia mula membangunkan sistem pengangkutan angkasa Rus. Kapal itu akan menghantar kargo ke orbit dan memastikan keselamatan ruang udara. Di samping itu, modul itu akan menjalankan penerbangan ke Bulan. Ujian tanpa pemandu akan bermula pada 2018.
MAX
Pembangunan projek itu bermula pada tahun 1980 dan menarik perhatian ramai pakar, tetapi pembangunannya mendapat momentum hanya pada tahun 2012. Pada masa ini, pengangkutan ulang-alik sedang dibangunkan untuk berlepas dari pesawat pengangkut M-55 Geofizik dan ZM-T. Projek MAKS melibatkan pelancaran pelancong dan kargo komersial kecil ke orbit.
Kapal angkasa yang digunakan untuk penerbangan di orbit Bumi rendah, termasuk di bawah kawalan manusia.
Semua kapal angkasa boleh dibahagikan kepada dua kelas: dikendalikan dan dilancarkan dalam mod kawalan dari permukaan Bumi.
Pada awal 20-an. abad XX K. E. Tsiolkovsky sekali lagi meramalkan penerokaan masa depan angkasa lepas oleh penduduk bumi. Dalam karyanya "Spaceship" ada menyebut tentang apa yang dipanggil kapal syurga, tujuan utamanya adalah pelaksanaan penerbangan manusia ke angkasa.
Kapal angkasa pertama siri Vostok telah dicipta di bawah kepimpinan ketat pereka umum OKB-1 (kini roket Energia dan syarikat angkasa lepas) S.P. Korolev. Kapal angkasa berawak pertama "Vostok" dapat menghantar seseorang ke angkasa lepas pada 12 April 1961. Angkasawan ini ialah Yu A. Gagarin.
Objektif utama yang ditetapkan dalam eksperimen adalah:
1) mengkaji kesan keadaan penerbangan orbit pada seseorang, termasuk prestasinya;
2) menguji prinsip reka bentuk kapal angkasa;
3) ujian struktur dan sistem dalam keadaan sebenar.
Jumlah jisim kapal adalah 4.7 tan, diameter - 2.4 m, panjang - 4.4 m Antara sistem on-board yang dilengkapi dengan kapal, yang berikut boleh dibezakan: sistem kawalan (mod automatik dan manual); sistem orientasi automatik ke Matahari dan orientasi manual ke Bumi; sistem sokongan hidup; sistem kawalan haba; sistem pendaratan.
Selepas itu, perkembangan yang diperoleh semasa pelaksanaan program kapal angkasa Vostok memungkinkan untuk mencipta yang lebih maju. Hari ini, "armada" kapal angkasa sangat jelas diwakili oleh kapal angkasa pengangkutan boleh guna semula Amerika "Shuttle", atau Space Shuttle.
Tidak mustahil untuk tidak menyebut pembangunan Soviet, yang pada masa ini tidak digunakan, tetapi serius boleh bersaing dengan kapal Amerika.
"Buran" adalah nama program Kesatuan Soviet untuk mencipta sistem angkasa lepas yang boleh digunakan semula. Kerja-kerja program Buran bermula sehubungan dengan keperluan untuk mencipta sistem angkasa lepas yang boleh digunakan semula sebagai cara untuk menghalang musuh yang berpotensi berkaitan dengan permulaan projek Amerika pada Januari 1971.
Untuk melaksanakan projek itu, NPO Molniya telah diwujudkan. Dalam masa yang sesingkat mungkin pada tahun 1984, dengan sokongan lebih daripada seribu perusahaan dari seluruh Kesatuan Soviet, salinan berskala penuh pertama dicipta dengan ciri teknikal berikut: panjangnya lebih daripada 36 m dengan lebar sayap 24 m; berat pelancaran - lebih daripada 100 tan dengan berat muatan sehingga
30 t.
Buran mempunyai kabin bertekanan dalam petak haluan, yang boleh memuatkan kira-kira sepuluh orang dan kebanyakan peralatan untuk memastikan penerbangan di orbit, penurunan dan pendaratan. Kapal itu dilengkapi dengan dua kumpulan enjin di hujung bahagian ekor dan di hadapan badan untuk bergerak untuk pertama kalinya, sistem pendorong gabungan digunakan, termasuk tangki bahan api untuk pengoksida dan bahan api, meningkatkan termostat, pengambilan cecair dalam graviti sifar, peralatan sistem kawalan, dsb.
Penerbangan pertama dan satu-satunya kapal angkasa Buran dibuat pada 15 November 1988 dalam mod automatik sepenuhnya tanpa pemandu (untuk rujukan: Shuttle masih mendarat hanya menggunakan kawalan manual). Malangnya, penerbangan kapal itu bertepatan dengan masa sukar yang bermula di negara ini, dan disebabkan berakhirnya Perang Dingin dan kekurangan dana yang mencukupi, program Buran ditutup.
Siri Ulang-alik Angkasa Amerika bermula pada tahun 1972, walaupun ia didahului oleh projek untuk kenderaan dua peringkat boleh guna semula, setiap peringkatnya adalah serupa dengan jet.
Peringkat pertama berfungsi sebagai pemecut, yang, selepas memasuki orbit, menyelesaikan bahagian tugasnya dan kembali ke Bumi bersama anak kapal, dan peringkat kedua adalah kapal orbit dan, selepas menyelesaikan program, juga kembali ke tapak pelancaran. Ia adalah masa perlumbaan senjata, dan penciptaan kapal jenis ini dianggap sebagai penghubung utama dalam perlumbaan ini.
Untuk melancarkan kapal itu, orang Amerika menggunakan pemecut dan enjin kapal itu sendiri, bahan apinya terletak di dalam tangki bahan api luaran. Penggalak yang dibelanjakan tidak digunakan semula selepas mendarat, dengan bilangan pelancaran yang terhad. Dari segi struktur, kapal siri Shuttle terdiri daripada beberapa elemen utama: pesawat aeroangkasa Orbiter, penggalak roket boleh guna semula dan tangki bahan api (pakai buang).
Penerbangan pertama kapal angkasa, disebabkan oleh sejumlah besar kekurangan dan perubahan reka bentuk, hanya berlaku pada tahun 1981. Dalam tempoh dari April 1981 hingga Julai 1982, satu siri ujian penerbangan orbit kapal angkasa Columbia telah dijalankan dalam semua penerbangan. mod. Malangnya, siri penerbangan siri kapal Shuttle bukan tanpa tragedi.
Pada tahun 1986, semasa pelancaran ke-25 kapal angkasa Challenger, tangki bahan api meletup kerana ketidaksempurnaan dalam reka bentuk kenderaan itu, akibatnya kesemua tujuh anak kapal terbunuh. Hanya pada tahun 1988, selepas beberapa perubahan dibuat pada program penerbangan, kapal angkasa Discovery dilancarkan. Challenger telah digantikan dengan kapal baru, Endeavour, yang telah beroperasi sejak 1992.
Satu tamparan kepada impian kosmik. Kapal suborbital SpaceShipTwo terhempas semasa penerbangan ujian
Kapal suborbital persendirian SpaceShipTwo terhempas hampir sejurus selepas berpisah dari pesawat pengangkut WhiteKnight. Yang terakhir kembali dengan selamat ke Bumi, tetapi Kapal Angkasa meletup kerana alasan yang masih tidak jelas. Dalam kes ini, seorang juruterbangnya terbunuh dan yang kedua cedera. Pakar percaya bahawa kemalangan ini akan menjejaskan prospek penerbangan suborbital.
"Laluan angkasa adalah sukar"
Semasa penerbangan ujian kapal itu, "masalah serius berlaku, akibatnya SpaceShipTwo hilang," kata Virgin Galactic, sebuah syarikat yang mempromosikan projek itu, di Twitter.
"WhiteKnight 2 (pesawat pengangkut yang dipanggil yang mengangkat kapal suborbital ke langit pada peringkat awal - Note VZGLYAD) mendarat dengan selamat," tambah mereka.
Adalah diketahui bahawa letupan berlaku hampir sejurus selepas pesawat ulang-alik berpisah dari pesawat pengangkut dan menghidupkan enjin roketnya sendiri.
Sejurus selepas kemalangan itu diketahui, wakil Virgin Galactic berkata bahawa "tanggungjawab pertama mereka adalah untuk mengetahui apa yang berlaku kepada dua juruterbang kapal itu, yang nasibnya masih tidak diketahui."
Pengasas Billionaire Virgin Richard Branson kemudian menulis tweet bahawa dia sedang berpindah ke tempat kejadian di Gurun Mojave di California Selatan untuk mengucapkan takziah kepada keluarga mereka yang terkorban dan cedera dalam bencana itu.
Kemudian diketahui bahawa kemalangan itu menyebabkan kematian salah seorang daripada dua juruterbang SpaceShipTwo dan kecederaan serius kepada yang kedua.
Catatan blog terbaharu Branson, yang muncul kira-kira enam jam yang lalu, adalah satu yang optimistik: "Angkasa mungkin sukar, tetapi ia berbaloi... Kami akan terus bergerak ke hadapan bersama-sama."
Pada masa yang sama, wakil Virgin berkata di Facebook bahawa "terdapat banyak spekulasi tentang apa sebenarnya yang menyebabkan kemalangan hari ini." Dan walaupun semua keadaan kejadian itu masih tidak diketahui, mereka memberi perhatian kepada "beberapa butiran penting."
“Pertama, pasukan Virgin Galactic secara aktif bekerjasama dengan rakan kongsi dari Scaled Composites, Lembaga Keselamatan Pengangkutan Kebangsaan AS, Pentadbiran Penerbangan Persekutuan dan pihak berkuasa tempatan sebagai sebahagian daripada penyiasatan. Kedua, pihak berkuasa tempatan telah mengesahkan bahawa seorang daripada dua juruterbang di atas kapal SpaceShipTwo meninggal dunia, dan seorang lagi terjun payung ke tanah dan kini dirawat di hospital,” kata mereka.
Rancangan dan impian
Sementara itu, pakar sudah menyatakan kebimbangan tentang bagaimana bencana ini boleh menjejaskan masa depan penerbangan suborbital.
Oleh itu, seorang pakar dalam bidang dasar angkasa, profesor emeritus di Universiti Georgetown di Washington, John Logsdon, menyatakan bahawa "ini pastinya gagal, kerana Virgin Galactic mendahului yang lain, ia adalah syarikat terpenting dalam industri dan berkata bahawa ia merancang untuk menawarkan penerbangan suborbital komersial.”
Menurut Logsdon, yang dipetik oleh RIA Novosti, syarikat itu akan menghadapi kesukaran mencari "standard keselamatan baharu," dan penerbangan ujian baharu akan diperlukan untuk menunjukkan tahap kebolehpercayaan peralatan yang mencukupi untuk orang lain bersetuju menaiki kapal yang sama. .
“Cabaran semasa adalah untuk memahami apa yang menyebabkan ini kerana bahan api baharu yang mereka gunakan telah diuji berkali-kali di atas tanah. Jadi mesti ada lebih banyak kejadian daripada hanya bahan api baharu, dan saya fikir perlu ada banyak pemikiran semula dalam teknologi,” katanya.
Ahli astrofizik British, David Whitehouse juga mencadangkan bahawa punca nahas itu mungkin disebabkan oleh letupan bahan api. Siasatan akan menunjukkan sama ada ini benar. Setakat ini, satu perkara yang pasti: kapal itu sebenarnya menggunakan bahan api yang tidak pernah digunakan dalam beberapa penerbangan sebelum ini.
Bagi mereka yang ingin membuat penerbangan suborbital, tiada apa yang diketahui lagi tentang perubahan dalam rancangan mereka, dan juga sebaliknya. Pemegang "pas angkasa" terkejut dengan bencana itu, tetapi tidak tergesa-gesa untuk mengembalikannya, lapor TASS.
Menurut salah seorang daripada mereka, wartawan Jim Clash, dia pada mulanya tahu bahawa "ini adalah usaha yang berisiko." "Saya terkejut, tetapi saya belum bercadang untuk menukar rancangan atau mengembalikan tiket saya," katanya kepada Mashable.
Seorang lagi pelancong angkasa lepas yang berpotensi, Mark Heigl, yang menempah tempat duduk di kapal suborbital pada 2010 dengan harga $200,000, menyatakan bahawa "ini adalah usaha berisiko di mana orang boleh mati, tetapi anda sentiasa berharap bahawa ini tidak akan berlaku."
Menurutnya, masih terlalu awal untuk bercakap mengenai prospek penerbangan akan datang: "Mari kita tunggu hasil siasatan, saya rasa selepas ini seseorang mungkin menolak untuk menyertai program itu, tetapi seseorang tidak akan."
Menurut beberapa pakar, siasatan terhadap punca kemalangan mungkin mengambil masa dari beberapa minggu hingga beberapa bulan.
Tidak lama, tetapi ke angkasa
Mari kita ingat bahawa SpaceShipTwo ialah kapal angkasa berawak suborbital peribadi yang boleh diguna semula.
Ia dibangunkan sebagai sebahagian daripada program Tahap Satu yang dimulakan oleh pengasas bersama Microsoft Paul Allen pada tahun 1996. Kemudian Virgin Galactic, yang diasaskan oleh seorang lagi jutawan Richard Branson, yang kini merupakan penganjur utama penerbangan suborbital swasta, menyertai pembangunan kapal itu.
Tidak seperti model sebelumnya - SpaceShipOne - mampu membawa tiga orang sahaja, SpaceShipTwo boleh memuatkan sehingga lapan orang (dua juruterbang dan enam penumpang). Kapal ini diangkat ke udara oleh pesawat pengangkut khas WhiteKnight 2, selepas itu, pada ketinggian kira-kira 20 kilometer, SpaceShip berpisah daripadanya dan menghidupkan enjinnya sendiri untuk sampai ke zon angkasa. Kapal ini membuat penerbangan ujian pertamanya pada Oktober 2010.
Mari kita tambahkan bahawa menurut klasifikasi Persekutuan Aeronautik Antarabangsa, penerbangan angkasa lepas dianggap sebagai penerbangan ke ketinggian melebihi 100 km. Walau bagaimanapun, beberapa organisasi lain, contohnya, Tentera Udara AS, menganggap mana-mana penerbangan melebihi 80 km seperti itu.
Pemaju program pelancaran SpaceShip menjanjikan pelanggan mereka kira-kira penerbangan selama dua jam, di mana pelancong boleh mengalami tanpa berat dan melihat Bumi dari ketinggian kira-kira 100 km. Mereka terpaksa membayar 200 ribu dolar setiap satu untuk lawatan sedemikian.
Beberapa ratus orang sebelum ini telah menyatakan hasrat mereka untuk pergi ke angkasa lepas bersama syarikat Branson, termasuk personaliti terkenal seperti Angelina Jolie, Tom Hanks, Lady Gaga dan lain-lain.
Ambil perhatian bahawa kemalangan SpaceShipTwo adalah insiden besar kedua yang melibatkan teknologi angkasa lepas di Amerika Syarikat dalam seminggu.
Jadi, pada 29 Oktober, semasa pelancaran dari pelabuhan angkasa di Pulau Wallops di Amerika Syarikat, kenderaan pelancar Antares dengan trak angkasa Cygnus, yang sepatutnya menghantar kargo ke ISS, meletup.
Sebab-sebab kecemasan masih belum diumumkan secara rasmi. Pada masa yang sama, ramai pakar pada mulanya menyatakan pendapat bahawa kemalangan itu mungkin disebabkan oleh operasi yang tidak betul pada enjin peringkat pertama kenderaan pelancar, yang merupakan versi moden dari enjin roket NK-33 Soviet.
Kemudian, laporan muncul bahawa mungkin syarikat pengendali pelancaran itu sendiri memutuskan untuk meletupkan roket apabila jelas bahawa pelancaran itu berlaku dengan beberapa jenis kegagalan teknikal. Ini boleh dilakukan untuk melindungi beberapa kawasan berpenduduk yang mungkin terjejas jika Antares meletup dan jatuh ke Bumi kemudian.
Perlu diingat bahawa kedua-dua dalam kes SpaceShip dan dalam yang ini, struktur persendirian terlibat dalam pembangunan objek yang meletup. Dalam kes pertama - Virgin Galactic, dalam kes kedua - Sains Orbital.
Satu perkara yang menakjubkan, saya membuat tinjauan cepat terhadap rakan-rakan saya, ternyata hampir semua orang pasti bahawa pada masa ini, selepas penutupan projek Space Shuttle dan Buran, kapal angkasa yang boleh digunakan semula tidak digunakan oleh manusia.
Sementara itu, sekarang, mereka terbang di atas kita. Sehingga 2016, Amerika Syarikat mengendalikan sekurang-kurangnya dua jenis kapal angkasa yang boleh diguna semula, dan pada 2017 sudah ada empat. Atau lima, bergantung pada cara anda mengira.
Ini, bagaimanapun, tidak menghairankan; media Rusia telah membina tembok kesunyian yang agak kosong di sekitar program angkasa Barat, dan jika sesuatu bocor melaluinya, ia adalah dalam bentuk yang ditapis secara eksklusif, didos dan diputarbelitkan. Atas sebab tertentu, kebanyakan rakan saya pasti bahawa dengan pelancaran roket Falcon yang boleh diguna semula, "orang Amerika mengalami kegagalan sepenuhnya," walaupun keadaannya adalah sebaliknya.
Semalam, sebagai contoh, trak angkasa komersil boleh guna semula Dragon, yang sebelum ini dilancarkan oleh roket angkasa lepas boleh guna semula Falcon 9, yang melancarkannya, kembali ke bumi, melakukan pendaratan seterusnya. Hampir semua orang pernah mendengar sekurang-kurangnya sesuatu tentang roket angkasa yang boleh diguna semula, tetapi hampir tiada siapa yang pernah mendengar tentang kapal angkasa yang boleh diguna semula.
Itu yang saya fikirkan. Adalah baik untuk memberitahu bagaimana keadaan dalam bidang angkasa global. Apa khabar mereka Sebenarnya benda ada.
Ingat bagaimana, selepas penutupan program Space Shuttle pada tahun 2011, semua media Rusia sebulat suara dan lantang menulis bahawa kini era kapal angkasa yang boleh diguna semula telah berakhir, mereka telah hidup lebih lama kegunaannya, tidak akan disambung semula tidak lama lagi, dan cara utama menghantar kargo dan kru ke angkasa lepas di ISS akan menjadi Kesatuan dan Kemajuan yang lama dan boleh dipercayai?
Sekarang, itu tidak benar. Atau lebih tepatnya, separuh kebenaran. Soyuz dan Progress, sudah tentu, adalah dan kekal sebagai cara penghantaran utama ke bahagian Rusia di Stesen Angkasa Antarabangsa.
Dan di bahagian Amerikanya, selepas penutupan program Ulang-alik boleh guna semula, "Naga" boleh guna semula mula terbang. Yang, mungkin, tidak begitu mengagumkan seperti Shuttle, dan tidak sebesar mana, tetapi ia direka dengan lebih ringkas: lebih dipercayai, lebih selamat dan, yang paling penting, jauh lebih murah. Lebih murah kerana ia menggunakan teknologi penerbangan dan pendaratan moden yang berbeza sama sekali. Dan kerana ia boleh dilancarkan ke orbit oleh roket boleh guna semula, dan bukan oleh pemecut pakai buang.
Dan sekarang ini sebuah lagi kapal angkasa Amerika yang boleh digunakan semula sedang terbang di atas kita, Boeing X-37.
awak tak dengar ke?
Ini boleh difahami, pemilik kapal angkasa ini bukan NASA, tetapi Tentera AS, dan oleh itu tiada siapa yang tahu mengapa ia terbang ke sana dan apa yang dilakukannya. X-37 bukan sekadar "kapal yang boleh diguna semula", ia adalah kapal terbang angkasa yang lengkap, atau, seperti yang mereka katakan, "satah orbit." Iaitu, dia bukan sahaja mengelilingi orbit tempat dia dilancarkan, tetapi bergerak bebas di angkasa, terbang ke mana sahaja dia mahu... Baiklah, ringkasnya, ingat peranti di mana pemberontak dalam Star Wars menyerang Death Star . Nah, ini adalah perkara yang sama, hanya dron.
Boeing X-37
X-37 terbang dengan sempurna dan untuk masa yang lama. Sebagai contoh, penerbangan sebelumnya mengambil masa 674 hari. Dan yang terbang sekarang sudah genap setahun, sejak 20 Mei 2015.
Tetapi kedua-dua Naga dan X-37 adalah kapal halus. Penerbangan boleh guna semula berawak akan bermula tahun depan, 2017.
"Ketinggalan" ini berlaku bukan kerana terdapat sebarang kesulitan dalam melaksanakan program, tetapi sebaliknya, kerana sains dan teknologi kini berkembang dengan pesat sehingga peluang baru muncul lebih cepat daripada pemaju mempunyai masa untuk melukis lukisan, dan saya benar-benar ingin memasukkan semuanya baru.
Sebagai contoh, versi "penumpang" berawak Naga sepatutnya mula membuat penerbangan tetap pada tahun 2015. Dia sudah bersedia untuk ini, ujian telah dijalankan, tetapi... pada masa itu sains dan teknologi mengambil beberapa langkah yang lebih besar ke hadapan dan penerbangan tetap ditangguhkan selama dua tahun untuk memberikan keupayaan baharu "Naga Kedua". Terdapat 2 lagi penumpang (tujuh berbanding lima), enjin baharu, yang, sila ambil perhatian, dihasilkan menggunakan kaedah 3D cetak, sambil memastikan pendaratan lembut walaupun kesemua lapan enjin gagal.
Melepaskan "Dragon 2" dari tanah (tanpa kenderaan pelancar)
Peranti ini boleh bergerak bebas di angkasa lepas, dan dalam keadaan atmosfera bumi... berlepas dan mendarat seperti helikopter pada 8 enjin jetnya yang dicetak pada pencetak 3-D.
Dan ya, ia dilancarkan ke orbit oleh roket Falcon boleh guna semula yang sama ( Falcon).
Saya akan memberitahu anda secara ringkas tentang baki "pesawat boleh guna semula" yang sudah wujud, telah diuji dan harus mula terbang secara tetap tahun depan, supaya tidak membosankan anda.
Satah orbitMimpipengejar(Running a Dream), yang penerbangan pertamanya dijadualkan berlangsung pada November 2016. Apabila anda melihatnya, anda akan berseru: "Ya, ini adalah Shuttle." Nah, ya, itu benar, DreamChaser ialah pembangunan projek Ulang-alik Angkasa. Tetapi, sudah tentu, pada tahap yang baru. Ia diperbuat daripada bahan komposit, boleh berlepas dan mendarat secara bebas di atmosfera (dan bukan hanya meluncur, seperti Shuttle), dan mempunyai ciri khas - ia boleh dilipat. Semasa pelancaran, sayap, penstabil dan semua bahagian yang menonjol dikeluarkan, kapal, seolah-olah, "bergulung ke dalam tiub", yang boleh "terlekat" ke dalam mana-mana roket saiz yang sesuai untuk melancarkan kenderaan ke orbit dan dengan itu mengelakkan kerosakan pelancaran (biar saya ingatkan anda bahawa kematian Challenger juga disebabkan oleh dan Colombia rosak pada mulanya).
Satah orbitMimpipengejar
Daripada roket sedia ada, Atlas-5 pakai buang Amerika dan Ariane 5 Eropah adalah sesuai dari segi saiz, tetapi pada masa hadapan adalah mungkin untuk beralih kepada Falcons yang boleh digunakan semula, kemungkinan teknikal sedemikian sudah wujud.
Orion (Orion)- kapal angkasa pelbagai guna boleh guna semula yang mampu melakukan penerbangan antara planet. Makhina, bangunan kediaman, diameter 5 meter. Ini bukan "projek" atau "pembangunan prospektif". Kapal ini telah pun dibuat, telah melakukan penerbangan pertamanya ke angkasa, tetapi masih belum beroperasi, kerana program penerbangan antara planet (ke Bulan dan Marikh) akan bermula hanya pada tahun 20-an. Dan keperluan "dekat angkasa" kini dilindungi sepenuhnya oleh "Naga". Walau bagaimanapun, supaya projek itu tidak "berdiri terbiar dengan sia-sia," ia dirancang bahawa kapal angkasa Orion masih akan terbang ke ISS pada tahun-tahun akan datang.
BoeingCST-100Starliner- kapal yang boleh digunakan semula untuk tujuan sempit, untuk penerbangan ke stesen orbit, analog dekat "Naga" pertama, tetapi tidak seperti itu, ia boleh membawa anak kapal tujuh orang. Dicipta atas perintah NASA. Nah, semata-mata kerana NASA memutuskan bahawa sebagai tambahan kepada Naga yang dipajak daripada kontraktor swasta, yang diwakili oleh SpaceX, ia sepatutnya mempunyai kapal sendiri. Ciri ciri Starline ialah ia boleh dipasang pada hampir mana-mana roket sedia ada.
Boeing CST-100Starliner
Tetapi perkara utama, kerana semua kapal ini akan benar-benar, dan tidak bersyarat, "boleh digunakan semula", sudah tentu projek Falcon ( Falcon), roket boleh guna semula yang akan melancarkan (dan sudah pun melancarkan) semua kapal boleh guna semula ini ke angkasa lepas dan kembali ke bumi. Disebabkan ini, pada masa hadapan yang boleh dijangka, kos meletakkan kargo ke orbit akan setanding dengan kos bahan api yang digunakan.
Falcon ialah barisan pemecut modular yang boleh disambungkan antara satu sama lain dengan cara pembina Lego, meningkatkan kuasa dan keupayaan roket yang terhasil kepada had fizikal teknologi. Selain itu, selepas menyelesaikan tugas, semua kiub pembina ini dikembalikan ke tanah melalui pendaratan lembut untuk digunakan semula.
Pada masa ini, roket paling berkuasa dalam siri ini (pelancaran pertama pada musim gugur 2016) mampu menghantar 55 tan kargo ke orbit rujukan rendah, iaitu dua setengah kali ganda lebih banyak daripada roket Proton Rusia yang paling berkuasa dan satu dan setengah kali lebih banyak daripada yang masih tidak wujud, tetapi diisytiharkan Rusia Angara-7.
Sekarang mari kita lihat apakah aset "ruang baharu" Persekutuan Rusia.
tiada apa-apa!
Pesawat Soyuz-Progress yang sama, yang sudah ketinggalan zaman, telah terbang sejak tahun 60-an, tetapi terdapat tanda-tanda jelas bahawa mereka akan berhenti terbang pada masa hadapan.
Ya, terdapat juga Proton, dari tahun 60-an yang sama, yang, menurut dokumentasi Rusia, diklasifikasikan sebagai roket "berat", tetapi dari segi jisim yang dimasukkan ke orbit, ia diklasifikasikan sebagai sederhana. Roket paling kecemasan, sangat berbahaya terbang dengan heptil yang sangat beracun. Ia boleh dilancarkan hanya dari satu tempat di dunia, dari Baikonur, dan yang bergantung sepenuhnya pada komponen yang diimport (termasuk Ukraine), yang kini... baik, anda faham. Sebenarnya, Proton telah dirancang untuk dihentikan pada tahun 80-an dan digantikan dengan Energia. Tetapi "Energia" tidak berlaku, dan Proton kini terbang (sentiasa meletup) hanya kerana Rusia tidak mempunyai peluru berpandu "berat" lain.
Bagaimana dengan Angara? - anda bertanya. —Yang mana media Rusia menggegarkan semua telinga kita.
Tetapi mari kita bercakap tentang "Angara".
Lebih-lebih lagi, ada sesuatu untuk dibandingkan dengan - Angara sedikit sebanyak adalah analog dari Falcon. Reka bentuk modular yang sama - kiub Lego - dari mana roket kuasa yang diperlukan dipasang. Tetapi di situlah persamaan berakhir!
Pertama sekali, perbezaannya ialah Falcons sudah terbang, dan bila Angara akan mula terbang adalah persoalan besar.
Mari bandingkan:
Projek Falcon dilancarkan pada tahun 2002, dan 6 tahun kemudian, pada tahun 2008, operasi komersial roket bermula. Projek Angara bermula pada tahun 1995, dan kini, 21 (dua puluh satu!) tahun kemudian, adalah tidak jelas bila operasi peluru berpandu ini akan bermula.
Pada dasarnya, fakta ini sahaja sudah cukup untuk memahami segala-galanya tentang Angara, tetapi mari kita teruskan demi kesempurnaan.
Sepanjang 8 tahun beroperasi, Falcon telah menjalani TIGA (!) generasi enjin, tidak termasuk "naik taraf". Generasi enjin terkini, Merlin 1D+, memungkinkan untuk memindahkan roket Falcon 9 "ringan" ke kelas "sederhana-berat", tanpa sebarang pemodenan, hanya dengan menggantikan enjin.
Hangar menggunakan enjin yang dikatakan "terbaru". RD-191- yang sebenarnya hanyalah "suku" yang dipermudahkan (satu ruang, bukannya empat) enjin RD-170, yang dilengkapi dengan roket Energia, tetapi yang dibangunkan untuk roket Zenit ( Yuzhmash, Ukraine) sudah lewat 70-an.
Beban maksimum yang Angara-7 terberat (pembangunannya belum pun bermula; Angara-5 sedang beroperasi) boleh dilancarkan ke orbit rujukan rendah ialah 35 tan. Untuk Falcon, tiada had atas, tetapi pengubahsuaian paling berat setakat ini, Falcon Heavy, meletakkan 55 tan ke orbit rujukan rendah.
Falcon melancarkan dari hampir mana-mana kompleks pelancaran dengan saiz yang sesuai untuk melancarkan Angara memerlukan kompleks kompleks yang dibina khusus untuknya, yang kini hanya tersedia di Plesetsk, dari mana pelancaran komersial adalah mustahil.
Falcon boleh guna semula, Angara pakai buang.
Nah, dan yang paling penting, saya ulangi. Falcon telah terbang selama lapan tahun, tetapi tidak diketahui bila Angara akan terbang. Tetapi diketahui bahawa pada saat permulaan operasi (jika ia bermula) ia sudah menjadi sistem yang sudah ketinggalan zaman.
Nah, cerita saya tidak akan lengkap jika saya tidak menyebut projek Rusia yang "menjanjikan" " Persekutuan", yang sedikit sebanyak adalah analog Orion Amerika yang disebutkan di atas, hanya 4 kali lebih rendah dari segi saiz dan daya tampung daripada Orion. Keadaan di sini betul-betul sama: Orion sudah terbang, dan bagi Persekutuan, pada masa ini, sebelas tahun (!) selepas projek itu dilancarkan (2005), kerja itu berada di " pembangunan dokumentasi kerja telah bermula».
Situasi dengan "Persekutuan" digariskan secara ringkas oleh bekas angkasawan Sergei Krikalev, dan kini timbalan ketua pertama TsNIIMash pada mesyuarat majlis pakar lembaga Suruhanjaya Ketenteraan-Industri Persekutuan Rusia pada tahun 2014: " Jika kita terus melakukan segala-galanya seperti yang kita lakukan sekarang, kita tidak akan pernah membina kapal baru sama sekali, tarikh sentiasa ditangguhkan, tidak ada jadual sistem yang diluluskan untuk penciptaan kapal, apabila roket untuknya akan dibuat juga tidak jelas».
Mari kita akhiri dengan nota khusus ini.
|
|||||||||||||||||||||
|
100 tahun yang lalu, bapa pengasas astronautik sukar membayangkan bahawa kapal angkasa akan dibuang ke tapak pelupusan selepas satu penerbangan. Tidak menghairankan bahawa reka bentuk kapal pertama boleh diguna semula dan sering bersayap. Untuk masa yang lama - sehingga permulaan penerbangan berawak - mereka bersaing di papan lukisan pereka dengan Vostok dan Mercury pakai buang. Malangnya, kebanyakan kapal angkasa yang boleh diguna semula kekal sebagai projek, dan satu-satunya sistem yang boleh digunakan semula yang diterima untuk beroperasi (Space Shuttle) ternyata sangat mahal dan jauh daripada yang paling boleh dipercayai. Mengapa ini berlaku?
Sains roket didasarkan pada dua sumber - penerbangan dan artileri. Prinsip penerbangan memerlukan kebolehgunaan semula dan bersayap, manakala prinsip artileri cenderung kepada penggunaan pakai buang "projektil roket". Roket tempur dari mana astronautik praktikal berkembang, secara semula jadi, boleh guna. Apabila ia datang untuk amalan, pereka berhadapan dengan pelbagai masalah penerbangan berkelajuan tinggi, termasuk beban mekanikal dan haba yang sangat tinggi. Melalui penyelidikan teori, serta percubaan dan kesilapan, jurutera dapat memilih bentuk kepala peledak yang optimum dan bahan pelindung haba yang berkesan. Dan apabila persoalan membangunkan kapal angkasa sebenar muncul dalam agenda, para pereka dihadapkan dengan pilihan konsep: untuk membina "pesawat" angkasa atau peranti jenis kapsul yang serupa dengan kepala peluru berpandu balistik antara benua? Memandangkan perlumbaan angkasa lepas bergerak dengan pantas, penyelesaian paling mudah dipilih - lagipun, dalam soal aerodinamik dan reka bentuk, kapsul itu jauh lebih mudah daripada kapal terbang.
 |
|
"Zenger" Beginilah cara jurutera Jerman melihat pelancaran pesawat angkasa lepas pada pertengahan 1980-an. Peringkat pertama ialah pesawat penggalak dengan enjin ramjet. Peringkat orbit kedua akan dilancarkan pada ketinggian lebih 30 km pada kelajuan Mach 6.8. jisim permulaan sistem ialah 340 tan, di mana 100 tan adalah hidrogen. Peringkat kedua membawa 65.5 tan bahan api roket. Krew - 2 juruterbang, 4 penumpang, kargo - 2-3 tan. peringkat pertama direka sebagai pesawat penumpang hipersonik dengan 250 tempat duduk. Orbital dibenarkan pengubahsuaian untuk 36 penumpang. |
|
Hermes, Perancis/ESA, 1979-1994. Sebuah pesawat orbit yang dilancarkan secara menegak oleh roket Ariane 5, mendarat secara mendatar dengan manuver sisi sehingga 1500 km. Jisim pelancaran - 700 tan, peringkat orbit - 10-20 tan Krew 3-4 orang, kargo yang dieksport - 3 tan, pulangan 1.5 tan. |
 |
Ia dengan cepat menjadi jelas bahawa pada peringkat teknikal tahun-tahun itu hampir mustahil untuk membuat kapal kapsul boleh digunakan semula. Kapsul balistik memasuki atmosfera pada kelajuan yang luar biasa, dan permukaannya boleh memanaskan sehingga 2,500-3,000 darjah. Pesawat angkasa lepas, yang mempunyai kualiti aerodinamik yang agak tinggi, mengalami hampir separuh suhu (1,300–1,600 darjah) apabila turun dari orbit, tetapi bahan yang sesuai untuk perlindungan habanya belum lagi dicipta pada tahun 1950-an–1960-an. Satu-satunya perlindungan haba yang berkesan pada masa itu ialah salutan ablatif yang sengaja dibuang: bahan salutan cair dan sejat dari permukaan kapsul oleh aliran gas masuk, menyerap dan membawa pergi haba, yang sebaliknya akan menyebabkan pemanasan turunan yang tidak boleh diterima. kenderaan. Percubaan untuk meletakkan semua sistem dalam satu kapsul - sistem pendorong dengan tangki bahan api, sistem kawalan, sokongan hayat dan bekalan kuasa - membawa kepada peningkatan pesat dalam jisim peranti: semakin besar kapsul, semakin besar jisim haba -salutan pelindung (yang digunakan, sebagai contoh, lamina gentian kaca yang diresapi dengan resin fenolik dengan ketumpatan yang agak tinggi). Bagaimanapun, kapasiti tampung kenderaan pelancar pada masa itu adalah terhad. Penyelesaiannya ditemui dalam membahagikan kapal ke dalam petak berfungsi. "Jantung" sistem sokongan hayat angkasawan ditempatkan di dalam kabin kapsul yang agak kecil dengan perlindungan haba, dan blok sistem yang tinggal diletakkan di dalam petak boleh tanggal pakai buang, yang secara semula jadi tidak mempunyai sebarang salutan pelindung haba. Nampaknya para pereka telah digesa untuk membuat keputusan ini oleh kapasiti sumber kecil sistem teknologi ruang utama. Sebagai contoh, enjin roket pendorong cecair "hidup" selama beberapa ratus saat, tetapi untuk meningkatkan jangka hayatnya kepada beberapa jam, anda perlu melakukan banyak usaha.
Namun idea kebolehgunaan semula teknologi roket dan ruang angkasa ternyata gigih. Menjelang akhir 1960-an, di Amerika Syarikat dan agak kemudian di USSR dan Eropah, sejumlah besar kerja asas telah terkumpul dalam bidang aerodinamik hipersonik, bahan struktur dan pelindung haba yang baru. Dan penyelidikan teori disokong oleh eksperimen, termasuk penerbangan pesawat eksperimen, yang paling terkenal ialah American X-15. Pada tahun 1969, NASA menandatangani kontrak pertama dengan syarikat aeroangkasa AS untuk mengkaji penampilan sistem pengangkutan angkasa lepas yang boleh diguna semula yang menjanjikan. Menurut ramalan pada masa itu, pada awal tahun 1980-an, aliran kargo Bumi-orbit-Bumi sepatutnya mencapai sehingga 800 tan setahun, dan pengangkutan ulang-alik itu akan membuat 50-60 penerbangan setiap tahun, menghantar kapal angkasa untuk pelbagai tujuan. , serta kru, ke orbit Bumi rendah dan kargo untuk stesen orbit. Dijangkakan bahawa kos pelancaran kargo ke orbit tidak akan melebihi $1,000 sekilogram. Pada masa yang sama, pesawat ulang-alik itu diperlukan untuk dapat mengembalikan beban yang agak besar dari orbit, contohnya, satelit berbilang tan yang mahal untuk dibaiki di Bumi. Perlu diingatkan bahawa tugas memulangkan kargo dari orbit dalam beberapa aspek lebih sukar daripada melancarkannya ke angkasa. Sebagai contoh, pada kapal angkasa Soyuz, angkasawan yang pulang dari Stesen Angkasa Antarabangsa boleh mengambil kurang daripada seratus kilogram bagasi.
 |
|
"Clipper", Rusia, sejak tahun 2000. Sebuah kapal angkasa baharu dengan kabin boleh guna semula sedang dibangunkan untuk menghantar krew dan kargo ke orbit Bumi rendah dan stesen orbit. Pelancaran menegak oleh roket Soyuz-2, pendaratan mendatar atau payung terjun. Krew - 5-6 orang, berat pelancaran kapal - sehingga 13 tan, berat pendaratan - sehingga 8.8 tan tarikh jangkaan - 2015. |
|
Kosmodrom dan roket zaman kita - XXI |
|
Venture Star, Amerika Syarikat, 1993-2001. Projek sistem pengangkutan angkasa lepas guna semula satu peringkat dengan pelancaran menegak dan pendaratan mendatar. Kerja dihentikan pada peringkat prototaip (projek X-33) kerana banyak masalah teknikal. Yang utama adalah kekuatan struktur yang tidak mencukupi dengan sekatan ketat pada jisim peranti secara keseluruhan. |
 |
Pada Mei 1970, selepas menganalisis cadangan yang diterima, NASA memilih sistem dengan dua peringkat bersayap dan mengeluarkan kontrak untuk pembangunan lanjut projek itu kepada Rockwell Amerika Utara dan McDonnel Douglas. Dengan jisim pelancaran kira-kira 1,500 tan, ia sepatutnya melancarkan dari 9 hingga 20 tan muatan ke orbit rendah. Kedua-dua peringkat itu sepatutnya dilengkapi dengan berkas enjin oksigen-hidrogen dengan daya tujahan 180 tan setiap satu. Walau bagaimanapun, pada Januari 1971, keperluan telah disemak semula - jisim pelancaran meningkat kepada 29.5 tan, dan berat pelancaran kepada 2,265 tan. Mengikut pengiraan, pelancaran sistem itu menelan belanja tidak lebih daripada 5 juta dolar, tetapi pembangunan dianggarkan sebanyak 10 bilion dolar - lebih daripada Kongres AS bersedia untuk memperuntukkan (jangan lupa bahawa Amerika Syarikat sedang berperang di Indochina pada masa itu). NASA dan syarikat pembangunan berhadapan dengan tugas mengurangkan kos projek sekurang-kurangnya separuh. Ini tidak dapat dicapai dalam rangka konsep yang boleh diguna semula sepenuhnya: terlalu sukar untuk membangunkan perlindungan terma untuk peringkat dengan tangki kriogenik yang besar. Idea timbul untuk menjadikan tangki luaran, pakai buang. Kemudian peringkat pertama bersayap telah ditinggalkan dan memihak kepada penggalak bahan api pepejal yang boleh diguna semula. Konfigurasi sistem kelihatan biasa kepada semua orang, dan kosnya, kira-kira 5 bilion dolar, jatuh dalam had yang ditentukan. Benar, kos pelancaran meningkat kepada $12 juta, tetapi ini dianggap agak boleh diterima. Seperti yang dilontarkan oleh salah seorang pemaju, "perjalanan ulang-alik itu direka oleh akauntan, bukan jurutera."
Pembangunan skala penuh Space Shuttle, yang diamanahkan kepada Rockwell Amerika Utara (kemudian Rockwell International), bermula pada tahun 1972. Pada masa sistem itu mula beroperasi (dan penerbangan pertama Columbia berlaku pada 12 April 1981 - tepat 20 tahun selepas Gagarin), ia dalam setiap aspek merupakan karya teknologi. Tetapi kos pembangunannya melebihi $12 bilion. Hari ini kos satu pelancaran mencecah 500 juta dolar yang hebat! Bagaimana pula? Lagipun, boleh guna semula, pada dasarnya, sepatutnya lebih murah daripada pakai buang (sekurang-kurangnya dari segi satu penerbangan)? Pertama, ramalan untuk jumlah trafik kargo tidak menjadi kenyataan - ia ternyata susunan magnitud kurang daripada yang dijangkakan. Kedua, kompromi antara jurutera dan pembiaya tidak memberi manfaat kepada kecekapan pengangkutan ulang-alik: kos kerja pembaikan dan pemulihan untuk beberapa unit dan sistem mencapai separuh daripada kos pengeluaran mereka! Perlindungan haba seramik yang unik amat mahal untuk diselenggara. Akhirnya, pengabaian peringkat pertama bersayap bermakna operasi mencari dan menyelamat yang mahal perlu dianjurkan untuk menggunakan semula penggalak bahan api pepejal.
Selain itu, pesawat ulang-alik hanya boleh beroperasi dalam mod berawak, yang meningkatkan kos setiap misi dengan ketara. Kabin dengan angkasawan tidak dipisahkan dari kapal, itulah sebabnya di beberapa bahagian penerbangan sebarang kemalangan serius dipenuhi dengan malapetaka dengan kematian anak kapal dan kehilangan pesawat ulang-alik. Ini telah berlaku dua kali - dengan Challenger (28 Januari 1986) dan Columbia (1 Februari 2003). Bencana terbaru telah mengubah sikap terhadap program Ulang-alik Angkasa: selepas 2010, pengangkutan ulang-alik akan ditamatkan perkhidmatannya. Mereka akan digantikan oleh Orions, yang sangat serupa dalam rupa dengan datuk mereka - kapal angkasa Apollo - dan mempunyai kapsul kru yang boleh digunakan semula dan boleh diselamatkan.
Pengangkutan generasi baru
Sejak permulaan program Space Shuttle, terdapat banyak percubaan untuk mencipta kapal angkasa baru yang boleh diguna semula di seluruh dunia. Projek Hermes mula dibangunkan di Perancis pada akhir 1970-an, dan kemudian diteruskan dalam Agensi Angkasa Eropah. Pesawat angkasa kecil ini, sangat mengingatkan projek DynaSoar (dan Clipper yang sedang dibangunkan di Rusia), akan dilancarkan ke orbit oleh roket Ariane 5 yang boleh dibelanjakan, menghantar beberapa anak kapal dan sehingga tiga tan kargo ke stesen orbit. Walaupun reka bentuknya yang agak konservatif, "Hermes" ternyata melampaui kekuatan Eropah. Pada tahun 1994, projek itu, yang menelan belanja kira-kira $2 bilion, telah ditutup. Projek pesawat aeroangkasa tanpa pemandu HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing), yang dicadangkan pada 1984 oleh British Aerospace, kelihatan lebih hebat. Mengikut perancangan, kenderaan bersayap satu peringkat ini sepatutnya dilengkapi dengan sistem pendorong unik yang mencairkan oksigen dari udara dalam penerbangan dan menggunakannya sebagai pengoksida. Hidrogen berfungsi sebagai bahan bakar.
Pembiayaan kerajaan untuk kerja itu (tiga juta paun sterling) terhenti selepas tiga tahun kerana keperluan kos yang besar untuk menunjukkan konsep enjin yang luar biasa. Kedudukan pertengahan antara HOTOL "revolusioner" dan "Hermes" konservatif diduduki oleh projek sistem aeroangkasa Sanger, yang dibangunkan pada pertengahan 1980-an di Jerman. Peringkat pertama ialah pesawat penggalak hipersonik dengan gabungan enjin turbo-ramjet. Selepas mencapai 4-5 kelajuan bunyi, sama ada pesawat aeroangkasa berawak "Horus" atau peringkat kargo yang boleh dibelanjakan "Kargus" dilancarkan dari belakangnya. Walau bagaimanapun, projek ini tidak meninggalkan peringkat "kertas", terutamanya atas sebab kewangan. Projek NASP Amerika telah diperkenalkan oleh Presiden Reagan pada tahun 1986 sebagai program pesawat aeroangkasa negara. Pesawat satu peringkat ini, sering dipanggil "Orient Express" dalam akhbar, mempunyai ciri penerbangan yang hebat. Mereka dikuasakan oleh enjin ramjet dengan pembakaran supersonik, yang, menurut pakar, boleh beroperasi pada nombor Mach dari 6 hingga 25. Walau bagaimanapun, projek itu menghadapi masalah teknikal dan telah dibatalkan pada awal 1990-an.
 |
|
Lakaran susun atur pelancaran kapal angkasa Clipper (salah satu pilihan) |
|
Kosmodrom dan roket zaman kita - XXI |
|
"Buran", USSR, 1976-? (tidak ditutup). Kapal angkasa boleh guna semula, analog sistem Space Shuttl. Pelancaran menegak, pendaratan mendatar dengan gerakan sisi 2000 km. Berat pelancaran (dengan roket Energia) - 2375 tan, peringkat orbit 105 tan - 10 orang, muatan - 30 tan Dalam gambar, pesawat pengangkut terbesar di dunia An-225 Mriya sedang mengangkut Buran. |
 |
"Buran" Soviet dibentangkan dalam akhbar domestik (dan asing) sebagai kejayaan tanpa syarat. Walau bagaimanapun, setelah membuat satu penerbangan juruterbang 6c pada 15 November 1988, kapal ini tenggelam dalam kelalaian. Dalam keadilan, mesti dikatakan bahawa Buran ternyata tidak kurang sempurna daripada Pesawat Ulang-alik. Dan dari segi keselamatan dan fleksibiliti penggunaan, malah mengatasi pesaingnya di luar negara. Tidak seperti orang Amerika, pakar Soviet tidak mempunyai ilusi tentang kecekapan sistem boleh guna semula - pengiraan menunjukkan bahawa roket pakai buang lebih berkesan. Tetapi apabila mencipta Buran, satu lagi aspek penting - pesawat ulang-alik Soviet dibangunkan sebagai sistem angkasa tentera. Dengan berakhirnya Perang Dingin, aspek ini memudar ke latar belakang, yang tidak boleh dikatakan tentang kebolehlaksanaan ekonomi. Tetapi Buran mengalami masa yang buruk dengannya: pelancarannya seperti pelancaran serentak beberapa ratus kenderaan pelancar Soyuz. Nasib "Buran" telah diputuskan.
Walaupun program baru untuk pembangunan kapal angkasa yang boleh diguna semula muncul seperti cendawan selepas hujan, tidak ada satu pun yang berjaya setakat ini. Projek-projek yang disebut di atas Hermes (Perancis, ESA), HOTOL (Great Britain) dan Sapper (Jerman) tidak berakhir dengan apa-apa. "Tergantung" antara era MAKS ialah sistem aeroangkasa boleh guna semula Soviet-Rusia. Program NASP (Pesawat Aeroangkasa Nasional) dan RLV (Kenderaan Pelancaran Boleh Digunakan Semula), satu lagi percubaan AS untuk mencipta MTKS generasi kedua bagi menggantikan Space Shuttle, juga gagal. Apakah sebab bagi keteguhan yang tidak dicemburui itu? Berbanding dengan kenderaan pelancar pakai buang, mencipta sistem pengangkutan boleh guna semula "klasik" adalah sangat mahal. Masalah teknikal sistem boleh guna semula itu sendiri boleh diselesaikan, tetapi kos untuk menyelesaikannya sangat tinggi. Meningkatkan kekerapan penggunaan kadangkala memerlukan peningkatan jisim yang sangat ketara, yang membawa kepada peningkatan kos. Untuk mengimbangi peningkatan jisim, bahan struktur dan pelindung haba ultra-ringan dan ultra-kuat (dan lebih mahal), serta enjin dengan parameter unik, diambil (dan sering dicipta dari awal). Dan penggunaan sistem boleh guna semula dalam bidang kelajuan hipersonik yang sedikit dipelajari memerlukan kos yang besar untuk penyelidikan aerodinamik.
Namun ini tidak bermakna bahawa sistem boleh guna semula, pada dasarnya, tidak boleh membayar untuk diri mereka sendiri. Keadaan berubah dengan sejumlah besar permulaan. Katakan kos pembangunan sistem ialah $10 bilion. Kemudian, dengan 10 penerbangan (tanpa kos penyelenggaraan antara penerbangan), kos pembangunan sebanyak 1 bilion dolar akan dikaitkan dengan satu pelancaran, tetapi dengan seribu penerbangan - hanya 70 juta! Walau bagaimanapun, disebabkan pengurangan umum dalam "aktiviti ruang manusia", sejumlah pelancaran seperti itu hanya boleh diimpikan... Jadi, bolehkah kita menyerah pada sistem yang boleh digunakan semula? Tidak semuanya begitu mudah di sini. Pertama, pertumbuhan "aktiviti kosmik tamadun" tidak boleh diketepikan. Pasaran pelancongan angkasa lepas menawarkan sedikit harapan. Mungkin, pada mulanya, kapal kecil dan sederhana jenis "gabungan" akan mendapat permintaan (versi boleh guna semula "klasik" pakai buang," seperti Hermes Eropah atau, apa yang lebih dekat dengan kita, Clipper Rusia. Mereka adalah agak mudah dan boleh dilancarkan ke angkasa menggunakan kenderaan pelancar pakai buang konvensional (termasuk, mungkin, sudah sedia ada) Ya, skim sedemikian tidak mengurangkan kos penghantaran kargo ke angkasa, tetapi ia membolehkan mengurangkan kos misi sebagai satu. keseluruhan (termasuk menghapuskan beban pengeluaran kapal bersiri dari industri memungkinkan untuk mengurangkan beban berlebihan yang bertindak ke atas angkasawan semasa turun, yang merupakan kelebihan yang tidak diragukan lagi, dan terutamanya penting bagi Rusia, penggunaan boleh diguna semula peringkat bersayap memungkinkan untuk menghapuskan sekatan pada azimut pelancaran dan mengurangkan kos zon pengecualian yang diperuntukkan untuk medan hentaman.
Pilihan untuk pelaksanaan konstruktif sistem boleh guna semula sangat pelbagai. Apabila membincangkannya, kita tidak harus mengehadkan diri kita hanya kepada kapal; ia juga mesti dikatakan mengenai pembawa boleh guna semula - sistem ruang pengangkutan boleh guna semula kargo (MTKS). Jelas sekali, untuk mengurangkan kos membangunkan MTKS, adalah perlu untuk mencipta sistem tanpa pemandu dan tidak membebankannya dengan fungsi berlebihan, seperti sistem pengangkutan ulang-alik. Ini akan memudahkan dan meringankan reka bentuk dengan ketara. Dari sudut pandangan kemudahan operasi, sistem satu peringkat adalah yang paling menarik: secara teorinya, mereka jauh lebih dipercayai daripada sistem berbilang peringkat dan tidak memerlukan sebarang zon pengecualian (contohnya, projek VentureStar, yang dibuat di Amerika Syarikat). di bawah program RLV pada pertengahan 1990-an). Tetapi pelaksanaannya adalah "di tepi yang mungkin": untuk menciptanya, adalah perlu untuk mengurangkan berat relatif struktur sekurang-kurangnya satu pertiga berbanding dengan sistem moden. Walau bagaimanapun, sistem boleh guna semula dua peringkat juga boleh mempunyai ciri prestasi yang agak boleh diterima jika mereka menggunakan peringkat pertama bersayap yang kembali ke tapak pelancaran seperti kapal terbang.
 |
|
MAX, USSR/Rusia, sejak 1985. Sistem pelancaran udara boleh guna semula, pendaratan mendatar. Berat berlepas - 620 tan, peringkat kedua dengan tangki bahan api - 275 tan, pesawat orbit - 27 tan Kru - 2 orang, muatan - sehingga 8 tan (NPO Molniya). MAX ialah projek kapal boleh guna semula yang paling hampir dengan pelaksanaan. |
|
Kosmodrom dan roket zaman kita - XXI |
|
"Orion". USA. Sebuah kapal baharu untuk menghantar anak kapal dan kargo ke orbit Bumi rendah dan bulan serta belakang. Hanya modul krew dengan perlindungan haba boleh diguna semula. Pelancaran menegak, turun terkawal menggunakan angkat badan, mendarat dengan payung terjun. Jisim peringkat orbit ialah 25 tan, berat pendaratan ialah 7.5 tan kru adalah 4-6 orang. Penerbangan berawak pertama ialah 2014, penerbangan pertama ke Bulan ialah 2020. |
 |
Secara umum, MTKS, kepada anggaran pertama, boleh dikelaskan mengikut kaedah pelancaran dan pendaratan: mendatar dan menegak. Selalunya dianggap bahawa sistem pelancaran mendatar mempunyai kelebihan kerana tidak memerlukan struktur pelancaran yang kompleks. Walau bagaimanapun, lapangan terbang moden tidak mampu menerima kenderaan dengan berat lebih daripada 600-700 tan, dan ini mengehadkan keupayaan sistem pelancaran mendatar dengan ketara. Di samping itu, adalah sukar untuk membayangkan sistem angkasa lepas yang dijana dengan ratusan tan komponen bahan api kriogenik di kalangan pesawat awam yang berlepas dan mendarat di lapangan terbang mengikut jadual. Dan jika kita mengambil kira keperluan tahap hingar, menjadi jelas bahawa lapangan terbang berkualiti tinggi yang berasingan masih perlu dibina untuk pembawa dengan pelancaran mendatar. Jadi lepas landas mendatar tidak mempunyai kelebihan ketara berbanding berlepas menegak. Tetapi apabila berlepas dan mendarat secara menegak, anda boleh meninggalkan sayap, yang memudahkan dan mengurangkan kos reka bentuk dengan ketara, tetapi pada masa yang sama menyukarkan untuk membuat pendekatan pendaratan yang tepat dan membawa kepada peningkatan beban berlebihan semasa penurunan.
Kedua-dua enjin roket pendorong cecair tradisional (LPRE) dan pelbagai pilihan serta gabungan jet pernafasan udara (ARE) dianggap sebagai sistem pendorong MTKS. Di antara yang terakhir terdapat enjin aliran terus turbo, yang boleh mempercepatkan kenderaan "daripada pegun" kepada kelajuan yang sepadan dengan nombor Mach 3.5-4.0, aliran terus dengan pembakaran subsonik (beroperasi dari M=1 hingga M=6 ), aliran terus dengan pembakaran supersonik (dari M =6 hingga M=15, dan mengikut anggaran optimistik saintis Amerika, malah sehingga M=24) dan roket ramjet, mampu beroperasi dalam julat keseluruhan kelajuan penerbangan - dari sifar kepada orbital. Enjin jet udara adalah susunan magnitud yang lebih menjimatkan daripada enjin roket (disebabkan oleh kekurangan pengoksida pada kenderaan), tetapi pada masa yang sama ia mempunyai susunan magnitud graviti tentu yang lebih besar, serta sekatan yang sangat serius terhadap kelajuan dan ketinggian penerbangan. Untuk penggunaan rasional enjin jet, adalah perlu untuk terbang pada tekanan kelajuan tinggi, sambil melindungi struktur daripada beban aerodinamik dan terlalu panas. Iaitu, dengan menjimatkan bahan api - komponen sistem yang paling murah - VRD meningkatkan berat struktur, yang jauh lebih mahal. Walau bagaimanapun, VRD mungkin akan menemui aplikasi dalam kenderaan pelancar mendatar boleh guna semula yang agak kecil.
Yang paling realistik, iaitu, mudah dan agak murah untuk dibangunkan, mungkin dua jenis sistem. Yang pertama adalah seperti "Clipper" yang telah disebutkan, di mana hanya kenderaan boleh guna semula bersayap berawak (atau kebanyakannya) yang pada asasnya baru. Walaupun saiz yang kecil menimbulkan kesukaran tertentu dari segi perlindungan haba, ia mengurangkan kos pembangunan. Masalah teknikal untuk peranti sedemikian telah diselesaikan secara praktikal. Jadi Clipper adalah satu langkah ke arah yang betul. Yang kedua ialah sistem pelancaran menegak dengan dua peringkat peluru berpandu pelayaran yang boleh kembali secara bebas ke tapak pelancaran. Tiada masalah teknikal khas dijangka semasa penciptaannya, dan kompleks pelancaran yang sesuai mungkin boleh dipilih daripada yang telah dibina. Untuk meringkaskan, kita boleh mengandaikan bahawa masa depan sistem angkasa yang boleh diguna semula tidak akan menjadi tanpa awan. Mereka perlu mempertahankan hak mereka untuk wujud dalam perjuangan keras dengan peluru berpandu pakai buang yang primitif, tetapi boleh dipercayai dan murah.
Latar belakang sistem boleh guna semula Salah satu projek ulang-alik angkasa lepas yang dibangunkan secara teknikal adalah pesawat roket yang direka oleh Eugen Sänger. Pada tahun 1929, beliau memilih projek ini untuk disertasi kedoktorannya. Menurut idea jurutera Austria, yang baru berusia 24 tahun, pesawat roket itu sepatutnya pergi ke orbit Bumi rendah, sebagai contoh, untuk memberi perkhidmatan kepada stesen orbit, dan kemudian kembali ke Bumi menggunakan sayap. Pada akhir 1930-an dan awal 1940-an, di sebuah institut penyelidikan tertutup yang dicipta khas, beliau menjalankan pembangunan mendalam pesawat roket yang dikenali sebagai "pengebom antipodean." Nasib baik, projek itu tidak dilaksanakan di Reich Ketiga, tetapi menjadi titik permulaan untuk banyak kerja pasca perang di Barat dan di USSR. Oleh itu, di Amerika Syarikat, atas inisiatif V. Dornberger (ketua program V-2 di Jerman Nazi), pada awal 1950-an pengebom roket Bomi telah direka, versi dua peringkat yang boleh memasuki Bumi rendah. orbit. |