Летающий космодром
- 1) Самолет-носитель поднимается до высоты 9 км, где обязан состояться старт ракеты 2) По окончании отделения ракеты стабилизаторы разгонной ступени разворачивают ракету в вертикальное положение 3) Запускаются двигатели ракеты, и нужный груз выводится на орбиту
— Шесть турбовентиляторных двигателей PW4056 от двух самолетов Boeing 747−400S — Вес: 540 т; Первый полет: 2015 год; Первый коммерческий полет: 2020 год — Двигатели Merlin: У каждого тяга 56 000 кгс на уровне моря — Двухступенчатая ракета длиной 36 м — Способна вывести на низкую околоземную орбиту нужный груз массой 4 т
2006 год, AirLaunch Kомпания, базировавшаяся недалеко от Сиэтла и трудившаяся по договорам Пентагона. Она совершила опыт: через задний люк грузового самолета C-17 прямо в полете была выкинута космическая ракета.
- Тем самым был поставлен рекорд, потому, что это был самый тяжелый объект (29 т), скинутый через задний люк армейского грузового самолета. В 2008 году, по окончании действия договора, работа данной компании была свернута
2010 год Румынская компания ARCA, участник конкурса Гугл Lunar X Prize, заявила о собственном намерении запустить с воздушного шара трехступенчатую космическую ракету.
- В октябре 2010 года эта компания запустила прототип собственной ракеты с воздушного шара на высоте 13,5 км
Стюарт Уитт запускает двигатель белого джипа, что тут именуют Mojave One (по аналогии с президентским бортом Air Force One), и въезжает на нем на серый земляной бугор. С этого продуваемого всеми ветрами «насеста» исполнительный директор Авиакосмического терминала Мохаве озирает целую армию грейдеров и второй тяжелой землеройной техники, ковыряющей 8 га открытого грунта.
До тех пор пока это всего лишь закладка строительной территории, но не пройдет и двух лет, и тут покажется пара огромных строений — производственный цех для постройки самого громадного в мире самолета и ангар, в котором данный самолет поселится.
Наименование, выбранное для циклопического самолета, — Model 351. Имеется у него и неофициальное имя — Рух (Roc), напоминающее о мифической птице из восточных сказок, которая завтракала слонами, унося их в собственный гнездо.
У самолета, которому суждено побить все рекорды, будет шесть двигателей и два фюзеляжа. Между ними подвешивается ракета, которую он обязан поднять на 9-километровую высоту. В том месте она отделится от самолета-носителя и отправится в независимый космический полет.
Сперва самолет будет поднимать в небо простые спутники и другой обычный космический груз, но придет время, и на нем полетят пассажиры. «Птица Рух» будет летающей стартовой площадкой, обслуживающей как национальных, так и частных клиентов.
Звучит поразительно, но работа над этим проектом идет в обстановке полной секретности уже восемь лет. Лишь в прошлом декабре на пресс-конференции в Сиэтле миллиардер Пол Аллен поведал миру о собственном проекте Stratolaunch. В 2011 году «Шаттлы» были выведены из эксплуатации, и США лишились единственного технического средства, разрешавшего самостоятельно выводить в космос космонавтов.
Частный сектор ринулся восполнить данный прорыв, и Stratolaunch — самая свежая из этих попыток. «В первый раз с эры Джона Гленна Америка была неспособна самостоятельно отправлять собственных космонавтов в космос, — сообщил Аллен в Сиэтле. — Программа Stratolaunch нацелена на постройку таковой совокупности вывода судов на орбиту, которая обеспечит для грузовых и пилотируемых полетов громадную безопасность, гибкость и экономическую пользу».
Создатели Stratolaunch собираются фактически заново выстроить американскую индустрию космических полетов. На кон поставлены не только национальные договора — при понижении себестоимости запусков возможно будет выводить на орбиту все больше коммерческих спутников, научных экспедиций и туристических кораблей. Космос наконец станет вправду доступен для широкой публики.
Для данной величественной цели Аллен собрал команду гениальных энтузиастов, поставив перед ними задачу перевоплотить Model 351 в реально летающее железо. Компания Scaled Composites, основанная конструктором Бертом Рутаном, займется фактически самолетом. «В случае если мы желаем сделать орбитальные полеты дешёвыми для широкой публики, нужно в сто раз повысить их безопасность, — говорит Рутан, член правления в проекте Stratolaunch. — Полагаю, что в борьбе за безопасность значительную роль сыграет отечественная мысль ракетного запуска с самолета-носителя».
Строительство самой ракеты также будет делегировано подрядчику. С целью этого Аллен обратился к Элону Маску, одному из создателей совокупности PayPal, создавшему после этого компанию Space Exploration Technologies (SpaceX). Наглое предложение выстроить двухступенчатую ракету, предназначенную для запуска прямо с борта самолета, в компании SpaceX не отвергли с порога, не смотря на то, что технические задачи — такие, как требования к массе аппарата, размещению центра весов и т. п. — поразительно сложны.
Воздушный космодром
В 2015 году откроются ворота ангара, более широкие, чем футбольное поле. 600-тонный самолет-носитель Stratolaunch выкатится на взлетную полосу №30 космопорта Мохаве. Она тянется на 3,75 км через поросшую кустарником пустыню до самого подножия хребта Техачапи, где лениво крутятся шеренги ветряков.
Поблескивающие белые крылья «птицы Рух», раскинувшиеся на ширину 116 м, будут отбрасывать узкие долгие тени, в то время, когда самолет покатится вдаль под броским калифорнийским солнцем.
И вот диспетчеры дают добро на взлет «птицы Рух», экипаж выводит на полную мощность все шесть турбовентиляторных двигателей Pratt & Whitney 4056 тягой 27 000 кгс любой. Уровень шума при взлете «Боинга-747» равен 140 дБ, что приблизительно на 20 направляться выше болевого порога. А у гиганта Stratolaunch двигателей шесть, так что «крик птицы Рух» при взлете будет слышен весьма на большом растоянии (это еще один веский довод в пользу размещения космопорта в пустынной пустыне Мохаве).
При разгоне по взлетной полосе вертикальная аэродинамическая нагрузка на крыло будет расти, так что при отрыве от почвы самолет как бы взмахнет упругим, эластичным крылом.
В Мохаве пройдут лишь испытательные полеты — коммерческие запуски, каковые должны начаться с 2020 года, будут производиться во Флориде с мыса Канаверал. Именно там, во Флориде, между фюзеляжами на этом самолете подвесят ракету длиной 36 м. Это должна быть внушительная картина: самолет с размахом крыльев более 100 м, а под брюхом у него ракета, из которой с шипением выбивается пар (это трудятся стравливающие клапаны криогенных баков с жидким кислородом).
Аллен пророчит, что когда-нибудь эта совокупность будет выводить в космос сходу по шесть человек. Пассажиры будут сидеть пристегнутыми в креслах в капсуле в носовой части ракеты. В случае если в капсуле будут предусмотрены иллюминаторы, то пассажиры смогут замечать внизу удаляющееся побережье Флориды, а позже, по окончании крутого подъема, они четко заметят кривизну земного шара.
Тут-то и начнется самое увлекательное. На высоте 9 км экипаж «птицы Рух» начнет обратный отсчет и, дойдя до нуля, высвободит ракету. Тут же пилоты «птицы Рух» заложат крутой вираж, дабы уклониться от факела, что вырвется из сопел ракеты, и не пересечь ее траекторию.
Сразу после сброса стабилизаторы ракеты развернут корабль под крутым углом к горизонту — как раз так как нужно, дабы вырваться в космос. На какой-то миг пассажиры капсулы почувствуют себя не через чур комфортно — представьте себе, что ваше кресло опрокинулось на спинку, и вы испытываете чувство свободного падения. И в ту же секунду последует мощный удар в пояснице — запустятся двигатели, создав сходу тягу в 250 000 кгс.
Фактически уже в открытом космосе, на высоте приблизительно 90 км над точкой начала независимого полета, ракета скинет первую ступень. Запустится двигатель второй ступени — именно он обязан сейчас довезти пассажирскую капсулу (либо легко 6 т нужного груза) до заданной орбиты. И лишь в том месте пассажиры наконец расслабятся, появлявшись в невесомости.
Ракетный запуск с летящего самолета
Мысль пускать ракеты с самолетов так же ветха, как и сама мечта о выходе в космос. Еще в первой половине 60-х годов прошлого века многие пилоты (включая будущего участника экспедиции Apollo11 Нила Армстронга) вылетали к самой границе воздуха на реактивных самолетах X-15, скинутых с бомбардировщиков В-52.
В конце 1990-х Пентагон начал денежную помощь таких разработок, поставив им конкретные цели: стремительный запуск новых спутников-шпионов для наблюдения над тёплыми точками либо хотя бы возможность своевременной замены спутников, вышедших из строя. Частные космические компании совершили запуски маленьких ракет с борта намерено переоборудованных гражданских самолётов либо из грузовых отсеков армейских транспортников, но никто еще не пробовал реализовать эту концепцию в масштабах «птицы Рух».
Давешнее сотрудничество Рутана и Аллена в космической области на данный момент возможно разглядывать как репетицию перед запуском проекта Stratolaunch — и в плане стратегии, и в отношении конструктивных ответов. В 2004 году самолет-носитель WhiteKnight поднял в атмосферу пилотируемый космический корабль SpaceShipOne, дабы послать его в свободный полет на заданной высоте. Из точки запуска SpaceShipOne увеличился до высоты 100 км, а после этого совершил независимую посадку.
Не выйдя за рамки 14-дневного срока, компания Scaled смогла повторить эту акцию. Так она выполнила требования конкурсной рабочей группе и взяла 10-миллионную премию Ansari X Prize. Подобно «птице Рух», самолет WhiteKnight нес собственную нагрузку между двумя фюзеляжами.
Компоновка самолета Stratolaunch отличается лишь тем, что в нем пилотская кабина размещается в передней части одного из фюзеляжей.
Аллен не назвал планируемую цена аппарата Stratolaunch, не смотря на то, что и намекнул, что «в данный проект нужно будет вложить многократно превосходят было израсходовано на SpaceShipOne ($28 млн)». Но его компаньоны и Аллен, наверное, верят, что гибкость нового проекта с его возможностью запускать «что угодно, куда угодно и в то время, когда угодно» обязана окупить и капиталовложения в много миллионов американских долларов, и технические сложности, каковые стоят на его пути. В то время, когда мы запускаем космический корабль в какую-то конкретную точку на заданной орбите — скажем, по направлению к космическому отелю, — космический грузоперевозчик должен или ждать благоприятного времени старта, в то время, когда необходимый объект покажется прямо над головой, или запускать корабль в то время, когда вздумается, но позже тратить многие дни на погоню за пунктом назначения по его орбите. «Птица Рух» сможет взлететь фактически с любой достаточно долгой полосы, пролететь 2 000 км и запустить ракету, появлявшись прямо под объектом назначения.
История в общем
В первых числах Февраля из Викторвилля, штат Калифорния, в Мохаве прибыли два самолета Boeing 747 компании United Airlines. Улететь в прошлом виде обратно им уже не суждено. Тут их порежут на куски, из которых соберут прототип самолета Stratolaunch.
Шесть двигателей подвесят на крыло «птицы Рух». Столь же бессердечно инженеры обойдутся и с посадочными механизмами разрезанных самолетов.
Несущие конструкции для самолета сделают заново из углеволоконных композитов. на данный момент инженеры дорабатывают их в Мохаве в известном «ангаре 78», где размещается конструкторское бюро компании Scaled Composites. «Мы все-таки привыкли трудиться с самолетами таких размеров, дабы возможно было собрать около него дюжина друзей и сообщить: «Давайте-ка по-стремительному прилепим к нему вот это крыло», — растолковывает Кевин Микки, аккуратный вице-президент Scaled Composites, — а в то время, когда строишь самолет для того чтобы размера, как данный, обстановка больше напоминает работу на верфи, где на первый замысел выступают неприятности логистики». Темой дня становятся подъемные краны и крупногабаритные сборочные леса.
«Птицу Рух» не назовешь красавицей. «Мы же все тут авиастроители, и нам больше нравятся стремительные обводы, — говорит Джозеф Радди, начальник программы в Scaled Composites, — но к этому крокодилу такие требования не применить. Все, что от него требуется, это поднять ракету повыше и позже выпустить ее на свободу».
лётчик и Инженер-испытатель Дуг Шейн, преемник Рутана на должности главы компании Scaled Composites, говорит, что форма фюзеляжа проектировалась так, дабы ее возможно было собирать из как возможно большего количества аналогичных подробностей углепластиковой обшивки. «взглянуть на другие изделия отечественной компании. В них не отыщешь ни одного страницы, по форме повторяющего соседний», — говорит Шейн. Но у «птицы Рух» бока фюзеляжа легко плоские, так что возможно наштамповать видимо-невидимо панелей и размещать их в любом месте самолета.
Зная тягу Рутана к любым новшествам в области авиации (самолеты, выстроенные по его чертежам, установили множество мировых рекордов), возможно высказать предположение, что он примкнул к проекту Stratolaunch, заметив в нем шанс для хорошего увенчания собственного славного творческого пути. Сам Рутан категорически не согласен с этим: «Было бы по-настоящему красиво, если бы мы смогли решить задачу, поставленную перед проектом Stratolaunch, обойдясь без строительства самого громадного в мире самолета».
Ракетчики по найму
В Мохаве на данный момент никто не занимается созданием ракет под параметры проекта Stratolaunch, так что Аллен обратился к Элону Маску. В его мастерских SpaceX дерзко переписывают все правила космических полетов, делая новые ракеты скоро и дешево. Маск уже успел вывести на орбиту собственную космическую капсулу Dragon и облетать ракету Falcon 9 («девятка» в заглавии свидетельствует, что в ней установлено девять маршевых двигателей). на данный момент компания готовится наладить грузовые перевозки на МКС.
Как утверждает Маск, людей он начнет отправлять в космос уже в 2014 году.
Ракета для проекта Stratolaunch будет иметь тот же диаметр, что и Falcon 9 (3,6 м), но по длине ее нужно будет урезать приблизительно на 18 м. «Мы прозвали ее Falcon 9 Shorty («Коротышка»)", — говорит Шортвелл, глава фирмы SpaceX. Ракету укоротят, легко вынув из середины стандартной Falcon 9 пара цилиндрических секций. По многим элементам конструкции согласие еще не достигнуто.
Неизвестно кроме того, сколько у ракеты будет двигателей — девять либо меньше.
Консенсус необходимо искать как возможно скорее — график поджимает. В соответствии с расписанию, испытательные полеты «птицы Рух» должны начаться в 2015 году, а полеты коммерческих ракет запланированы во Флориде на 2020 год.
Чтобы обеспечить проект Stratolaunch хорошими кадрами, компания Scaled обязана переманить в Мохаве достаточное количество гениальных инженеров-конструкторов. «Основная проблема заключается в том, дабы отыскать людей с верным складом ума, талантливых брать на себя ответственность за собственный участок работы, — говорит Радди.- Новичков нужно воспитывать в духе отечественных корпоративных установок. Изрядная часть космического бизнеса нацелена на массовое производство. Отечественный мир, мир прототипов, живет по вторым законам».
В глазах Уитта Мохаве именно и есть центром этого мира экспериментальных разработок, площадкой, где смогут вольно развернуться самые передовые космические компании, и проект Stratolaunch превосходно вписывается в его каноны. «Из-за чего в свое время братья Райт переехали в Китти Хок? По причине того, что в том месте не докучала пресса, не угрожал промышленный шпионаж, и вдобавок вследствие того что в том месте постоянно дул постоянный ровный бриз, — растолковывает Уитт. — Мы смогли трудиться под покровом тайны практически девять лет, и это подтверждает тот факт, что мотивы, которыми руководствовались Орвил и Уилбур, не потеряли силу до сих пор».
В чем преимущества запуска с воздуха?
Запуск космического аппарата с борта самолета — мысль не новая. Ее преимущества над запуском с наземной стартовой площадки в далеком прошлом известны. Запускаемая в воздухе ракета будет легче, поскольку ей пригодится меньше горючего, дабы выйти на орбиту.
Помимо этого, ей не нужно экранирование для защиты от звуковой энергии, которая излучается двигателями и отражается от почвы.
Двигатель Pratt & Whitney до тех пор пока еще стоит на самолете Boeing 747−400, сравнительно не так давно принадлежавшем компании United Airlines. В первых числах Февраля он совершил посадку в космическом порту Мохаве. Шесть таких двигателей будут установлены на самолете-носителе Stratolaunch.
В новой конструкции кроме этого будут использованы и шасси от ветхих самолетов.
1963 год
Пилот NASA Джозеф Уокер три раза достиг границы космоса на реактивном самолете Х-15, скинутом с бомбардировщика B-52. Это первый человек, побывавший в космосе более одного раза.
1990 год
Компания Orbital Sciences запускает ракету Pegasus с борта B-52 и делается так первой личной компанией, реализовавшей космический запуск.
2004 год
WhiteKnight, находящийся в собствености компании Scaled Composites, взлетает с территории космического порта Мохаве (штат Калифорния), и аппарат SpaceShipOne стартует из штатного положения под центральным фюзеляжем самолета. на данный момент проходят летные опробования более грузоподъемного варианта WhiteKnightTwo.
Команда мечтателей, задумавшая полет «воздух-космос»
- Берт Рутан
Элон Маск
Пол Аллен
Стюарт Уитт
В мире частного бизнеса расплодилось много космических компаний, лелеющих честолюбивые замыслы, но за компанией Stratolaunch Systems стоят трое партнеров с таковой репутацией, что успех этому начинанию практически обеспечен. Любой из них начинал собственную карьеру, опрокинув сложившийся status quo.
Самолет
Берт Рутан, основатель компании Scaled Composites
Энергичный, гениальный инженер добился славы, сконструировав SpaceShipOne, первый космический аппарат, выстроенный на частные средства и талантливый доставить людей в космос. Рутану предложено войти в совет директоров Stratolaunch. Scaled Composites несёт ответственность за постройку самолета.
Космическая ракета
Элон Маск, один из основателей компании PayPal, Tesla Motors и Space Exploration Technologies (SpaceX)
Трудящиеся у Маска ракетостроители стремятся поставить компанию SpaceX в положение первой личной компании, снабжающей перевозки грузов на Интернациональную космическую станцию. Они трудятся над ракетой-носителем, которая будет стоить в четыре раза меньше имеющихся аналогов.
Деньги
Пол Аллен, один из основателей компании Микрософт
Данный миллиардер был единственной денежной опорой Рутана в проекте SpaceShipOne. Его второе венчурное капиталовложение в космический бизнес — это программа Stratolaunch, нацеленная на создание первой всецело личной космической ифраструктуры.
Летное поле
Стюарт Уитт, исполнительный директор космического порта Мохаве
Многие годы Уитт поддерживал проект Stratolaunch, готовя собственный порт для развертывания новой программы. Он наращивал длину взлетных полос, а ворота ангара Stratolaunch сориентировал так, дабы они раскрывались прямо на полосу, модернизированную в 2007 году.
Частные космопланы
- Lynx
Dream Chaser
Skylon
В совокупности Stratolaunch огромный самолет употребляется лишь чтобы поднять ракету на достаточно громадную высоту и в том месте отпустить на свободу, в космос. Наряду с этим сам самолет-носитель никак нельзя назвать космическим аппаратом. Другое дело летательные аппараты, каковые своим ходом смогут выйти в космос, совершить в том месте какие-то маневры, самостоятельно возвратиться в воздух и приземлиться на посадочную полосу.
на данный момент многие частные компании настойчиво трудятся над конструкциями таких аппаратов многоразового применения.
Lynx (9 м в длину)
Cуборбитальный самолет, созданный компанией XCOR. Компания базируется в космическом порту Мохаве и формирует собственный аппарат для научных изучений в условиях микрогравитации, и для туристов, желающих выглянуть за границы воздуха. Наземные опробования назначены на конец 2012 года.
Тогда же предполагается и первый маленький полет.
Dream Chaser (9 м в длину)
Cемиместный космический самолет, созданный в корпорации Sierra Nevada, взлетит со стартовой площадки на мысе Канаверал в качестве нагрузки ракеты Atlas V. Потом он выйдет на орбиту, по окончании чего возвратится в воздух и приземлится на простую посадочную полосу. Опробования назначены на это лето, а регулярные полеты начнутся уже в 2016 году.
Skylon (81 м в длину)
Oдноступенчатый беспилотный аппарат английской компании Reaction Engines. Обязан подниматься самостоятельно со взлетной полосы и достигать космоса без всякой разгонной ступени либо помощи со стороны самолета. Может нести нужный груз либо пассажирский отсек.
Опробования его двигателей начались в прошедшем сезоне. Предполагается, что менее чем за 10 лет данный аппарат готовься к полетам.
Из-за чего для подъема ракет в атмосферу нужно будет строить новый самолет?
«Специальный самолет, предназначенный для ракетного запуска, рассчитывается конкретно под эту задачу, — отвечает Берт Рутан. В случае если мы два «Боинга-747», то с взятого агрегата не сможем запустить проектируемую ракету Stratolaunch».
Статья «Полет птицы Рух» размещена в издании «Популярная механика» (№115, май 2012).
<
h4>