Возвращение космического самолета: военный космоплан

Возвращение космического самолета: военный космоплан

    Собственный первый полет в апреле космоплан Х-37В начал в качестве последней ступени ракеты Atlas V. В открытом космосе обтекатели скинуты, космоплан выбирается на волю и начинает накручивать витки по орбите (количество этих витков — военная тайна). Позже направляться нырок в плотные слои атмосферы, в то время, когда температура подскакивает до 2000 градусов, и наконец, Х-37В, планируя, выруливает к посадочной полосе на военно-воздушной базе в Калифорнии
    1960: Х-20 Dyna-Soar Исполнитель: ВВС Соеденненых Штатов // Тип: пилотируемый; экспериментальный прототип // Назначение: первый многоразовый возвращаемый космический корабль, выводимый в космос ракетой-носителем Итог работы: в первой половине 60-ых годов двадцатого века, еще перед тем как прототип был закончен, программу закрыли. Действительно, выполненные в соответствии с данной программе изучения посоветовали инженерам компоновку крыла, которая в будущем была использована в конструкции «Шаттла»
    1970: Х-24А/В Исполнители: NASA, ВВС Соеденненых Штатов // Тип: пилотируемый; умелый аппарат // Назначение: в десятках испытательных полетов Х-20, выстроенный в двух модификациях, продемонстрировал возможность маневрирования при спуске космического самолета на Землю Итог работы: испытательные полеты подтвердили возможность возвращения из захода и космоса на посадку в режиме планирования без применения двигателей. Один из экземпляров Х-24А выставлен на данный момент для общего обозрения в Огайо на базе ВВС Райт-Паттерсон

    1980: Х-30 Исполнители: ВВС Соеденненых Штатов, NASA, DARPA // Тип: пилотируемый; элемент программы по созданию космического самолета (National Aerospace Plane program) // Назначение: аппарат создавался чтобы выходить на околоземную орбиту посредством лишь гиперзвукового ПВРД — без применения каких-либо дополнительных ракетных ступеней Итог работы: программа была закрыта в начале 1990-х, в то время, когда строительство самолета еще не было завершено. Пара лет спустя полученные наработки были использованы для изучения конструкций вторых прямоточных воздушно-реактивных двигателей
    1990: DC-X Clipper Исполнители: NASA, минобороны США // Тип: беспилотный; умелый аппарат // Назначение: Clipper употреблялся разработчиками для оттачивания идеи одноступенчатого космоплана, талантливого самостоятельно выходить на орбиту. Clipper был выстроен в двух модификациях, каковые в середине 1990-х годов совершили 12 полетов.
    За это время были поставлены рекорды в области скороподъёмности и многократного использования двигателей Итог работы: во второй половине 90-ых годов XX века в одном из аппаратов при посадке отказала гидравлика шасси, почему аппарат перевернулся и взорвался
    2000: Х-37В Исполнитель: ВВС Соеденненых Штатов // Тип: беспилотный; орбитальный умелый аппарат // Назначение: в Пентагоне желают оценить маневренность аппарата на орбите и его свойство самостоятельно возвращаться на Землю под управлением бортового компьютера Итог работы: первый полет Х-37В совершил в апреле 2010 года
    Будущее Spacebus. Разработчик: Bristol Spaceplanes (U.K.) // Тип: пилотируемый; пассажирский транспортный корабль // Назначение: запуск космоплана с борта высотного самолета-матки сокращает цена таких полетов. Оторвавшись от матки, космический самолет обязан включить личные ракетные двигатели и самостоятельно выйти на орбиту.
    Space Bomber. Вероятный исполнитель: ВВС Соеденненых Штатов // Тип: беспилотный; орбитальный стратегический бомбардировщик Назначение: орбитальный бомбардировщик имел возможность бы нести оружие для поражения наземных целей. Боевые блоки должны проходить через верхние слои атмосферы, по окончании чего производить боеголовки либо кинетические поражающие элементы

Запуск двигателей ракеты Atlas V, вздымающейся на высоту 19-этажного дома на военно-воздушной базе на мысе Канаверал в штате Флорида, проходит как и всегда. В этом старте нет ничего особого — очередной полет рабочей лошадки. Через четыре 60 секунд двигатель заканчивает работу, отделяется первая ступень. на данный момент обязана начать собственную работу вторая ступень, которая выведет разгонный блок на низкую околоземную орбиту.

Через пара секунд по окончании запуска двигателей второй ступени внезапно распадается на две скорлупки головной обтекатель, открывая тайный груз — девятиметровый космический аппарат с дельтовидным крылом. Это умелый вариант орбитального аппарата Х-37В. Он пара напоминает миниатюрную копию космического челнока — не смотря на то, что он беспилотный и в собственности не NASA, а ВВС Соеденненых Штатов.

Момент явления Х-37В — это свершение надежд: орбитальный полет армейского аппарата, в котором объединились маневренность самолета с космическими возможностями обогнуть земной шар на скорости 8 км/с.

По завершении этого первого космического рейса, что может продлиться пара дней, в противном случае и недель, Х-37В без помощи двигателей спланирует к земной поверхности, подчиняясь командам бортового компьютера. Полетом будут руководить рули, расположенные на килях, тогда как передние и нос кромки крыльев при входе в воздух раскалятся в огненном урагане до температуры в несколько тысяч градусов. Полет обязан закончиться в полной тайне.

Без лишних свидетелей космический самолет на скорости 370 км/ч коснется колесами уединенной посадочной полосы на калифорнийской авиабазе Ванденберг. В случае если все пройдет гладко, Х-37В станет первым американским беспилотным космопланом, совершившим орбитальный полет.

Очевидно, эта новинка очень многое позаимствовала у «Шаттла» — уникального действующего сейчас космоплана. Однако необходимо отметить и множество новых линия. У"Шаттла" для привода рулей на хвосте и крыльях употребляется гидравлика, тогда как на Х-37В для этих же целей задействованы малогабаритная и замечательная электромеханика. При таком ответе выясняются не необходимы ни трубопроводы, ни гидравлическая жидкость.

Вместо керамических плиток, которыми облицован челнок, тут носовой передние и обтекатель кромки крыла изготовлены из композитных материалов, созданных в NASA до передачи этого проекта в руки армейских в 2004 году.

Пузатенький фюзеляж с растопыренными крылышками также напоминает очертания «Шаттла», лишь киль у новинки V-образный, с рулями направления и высоты. Дэвид Хэмилтон, директор Управления своевременного реагирования ВВС Соеденненых Штатов (Air Force Rapid Capabilities Office), пояснил, что маленький V-образный киль легче запрятать под головной обтекатель (в то время, когда создавался «Шаттл», таковой задачи не ставилось).

V-образная форма хвоста разрешает лучше руководить космопланом, в то время, когда он, задрав шнобель вверх и выдерживая угол атаки 40 градусов, будет входить в верхние слои атмосферы. Помимо этого, работе для того чтобы киля не мешают щитки воздушного тормоза, каковые выдвигаются перед посадкой. Потому, что аппарат Х-37В не предусматривает наличия пилота, в нем нет оборудования для жизнеобеспечения кабины, равно как нет потребности в каких-либо запасах для продолжительного нахождения экипажа в космосе.

Армейским нравятся малые и простота размеры этого аппарата. «При применении ‘Шаттла’ мы постоянно испытывали досаду, гоняя в космос такую громадную махину независимо от того, что необходимо выпустить на орбиту, — говорит Марк Льюис, занимаюший ранее пост руководителя научных изучений ВВС. — Для одних грузов нужна дальнобойная фура, а для других хватило бы разъездной малолитражки. Но в случае если в твоем распоряжении лишь космический челнок, нужно будет гонять огромные фургоны, наполненные воздухом».

Израсходованы десятилетия работы и миллиарды американских долларов, и вот по окончании бюджетных сокращений, последовавших по завершении холодной войны, в распоряжении Пентагона остался всего один проект космического самолета. «На мой взор, то, что происходило в течение последнего десятилетия, можно считать перерывом в ходе разработки космического самолета, — говорит Ребекка Грант, президент вашингтонской свободной исследовательской работы IRIS. — Возможно сохранять надежду, что на данный момент (с запуском аппарата Х-37В) дело стронулось с мертвой точки».

Аппараты многоразового применения (Reusable Launch Vehicles, RLV) и космопланы были жертвой чрезмерного энтузиазма, что одно время царил среди политиков и учёных. Тогда все были склонны переоценивать их преимущества и недооценивать сложность. Заберём, например, проект Х-20 Dyna-Soar.

Это был планер с плоским дном, что предполагалось запускать посредством ракет, а на посадку он входил в режиме планирования. На него наблюдали как на полностью неуязвимый космический бомбардировщик, но работы над проектом были свернуты в первой половине 60-ых годов двадцатого века. Либо фантастический проект аппарата Х-30, что на одной ступени должен был выходить на орбиту.

Разработчики рекламировали его чуть ли не как новый вариант «Восточного экспресса». Это с их подачи президент Рональд Рейган заявил в собственной речи 1986 года, что «на этом аппарате возможно будет взлететь из аэропорта Даллеса, разогнаться до скорости в 25 раз выше скорости звука и выйти на околоземную орбиту либо до Токио всего за два часа». Со временем стали прекрасно видны все сложности, каковые стоят на пути создания многоразовых космических аппаратов, и правительство принялось решительно вычеркивать из бюджета затраты, связанные с этими проектами.

В 1990-х в деле строительства RLV инициатива перешла от Пентагона к NASA, но скоро на агентство стали нападать критики, обвиняя его в том, что оно вечно копается с разнообразными испытательными платформами и никак не приступит к созданию реально действующего космического корабля. Одним из самых наглых проектов той эры был Х-33, аппарат высотой 21 м, что для выхода на орбиту не нуждался в тяжелой ракете-носителе.

К 1999 году умелый экземпляр был практически готов, но тут инженеры нашли трещины в его чрезмерно тяжелом топливном баке. В 2001 году управление NASA закрыло эту программу, так что данный корабль, подобно многим своим предшественникам, так ни при каких обстоятельствах и не оторвался от почвы.

На слушаниях в Конгрессе в 2001 году Генри Купер, занимаюший ранее пост главы структуры СОИ, обвинил ВВС и NASA в том, что по их вине была похоронена мысль космического самолета: «ВВС не оказали важной помощи армейским космическим программам. Разве возможно было проект космического корабля многократного применения передавать в руки NASA, организации, показавшей полное безразличие к инновационным военно-космическим идеям?»

Но, космические самолеты гражданского назначения также не оправдали возложенных на них надежд. «Шаттл» не решил основной задачи, для которой был выстроен: с его применением доставка грузов на орбиту не стала ни дешевле, ни своевременнее. Виды на разработку нового поколения судов многоразового применения становились все более вызывающими большие сомнения, а в то время, когда 1 февраля 2003 года челнок Columbia погиб при возвращении на Землю, в NASA решительно прикрыли программу работ над орбитальным испытательным аппаратом Х-37, и агентство потеряло каждый интерес к RLV и космопланам.

Проект Х-37В смотрелся скромнее собственных предшественников, но и ему угрожала безвременная смерть. В NASA работы над Х-37 были начаты во второй половине 90-ых годов двадцатого века, и практически сходу управление агентства выдало замысел, по которому предполагалось строительство двух умелых моделей — для отработки посадки и орбитального полёта. Но, в 2004 году в NASA отказались от обоих проектов.

Затем кинутый проект на данный момент-37 был подобран минобороны, где он был в ведении исследовательского подразделения DARPA. DARPA заключило сделку с Бертом Рутаном, и в его компании Scaled Composites взялись совершить серию опробований, сбрасывая Х-37 с самолета-носителя White Knight над территорией Калифорнии (реактивный самолет White Knight стал известным как носитель, с которого был запущен SpaceShipOne, суборбитальный аппарат, завоевавший в 2004 году Ansari Х Prize).

В 2006 году у проекта Х-37 опять сменился опекун — вместо DARPA им стали конкретно ВВС, в этот самый момент уж программу всецело засекретили. В соответствии с новым замыслам, все силы необходимо было направить на постройку одного универсального умелого орбитального аппарата, что был назван Х-37В. «Вряд ли вы услышите от меня большое количество увлекательного, — говорит Льюис, занимаюший ранее пост руководителя научных изучений в структуре ВВС. — Эта вещь так сохраняеться в тайне, что в самый раз мне самому задавать вопросы, что это такое».

Будущее армейских космопланов стало более определенным благодаря одному недавнему событию. 11 января 2007 года Китай стёр с лица земли собственный вышедший из строя метеорологический спутник, применяв для этого баллистическую ракету (см. «ПМ» №8’2007). Вряд ли успешные китайские стрельбы очень сильно поразили армейских специалистов, и однако данный прецедент стал убедительным напоминанием о том, сколь беспомощны многие узлы спутниковых совокупностей, на каковые сделана на данный момент важная ставка.

В критической ситуации (быстро развивающийся конфликт либо, скажем, удар по одному из крайне важных американских спутников) космоплан имел возможность бы выполнять функции разведчика, сканируя проносящуюся под ним земную поверхность либо фиксируя другие объекты на околоземных орбитах. Минобороны в далеком прошлом +строило планы обзавестись такими средствами космической разведки, каковые возможно весьма скоро вывести на орбиту. Они кроме того взяли имя — «космические средства постоянной готовности».

В ВВС уходят месяцы на подготовку к запуску нового спутника либо пара дней на то, дабы перевести имеющийся спутник на новую орбиту. Что это за сроки в сравнении с часом либо двумя, нужными для запуска стоящего в боеготовности космоплана? Помимо этого, любой возможный противник, изучив орбиты американских спутников, постоянно будет знать, в какие конкретно моменты направляться беспокоиться наблюдения из космоса, тогда как появление над головой космического самолета-разведчика, вероятнее, будет для него неприятным сюрпризом.

В современных локальных военных конфликтах руководству иногда тяжело разобраться с фото, поступающими из космоса, потому, что все штатные спутники управляются из единой Национальной спецслужбы и вероятны ситуации, в то время, когда их объективы направлены вовсе не на те участки, каковые интересуют армейских.

Иначе, в случае если основная цель — сократить затраты на вывод спутников в космос, тогда создание аппарата многократного применения типа Х-37В представляется отнюдь не хорошим решением. Питер Уэгнер, директор действующего при Пентагоне Управления космического своевременного реагирования (Operationally Responsive Space Office), с интересом смотрит за удачами в строительных работах аппаратов типа RLV, но сам делает ставку только на понижение цены простых ракет. «Мы в полной мере обойдемся несложными одноразовыми ракетами, — говорит он, — к тому же радикально снизим отечественные затраты».

Самая наглая мысль — применение космического самолета в функции бомбардировщика. Менее чем через час по окончании запуска данный самолет может пролететь над целью в одной из частей света и скинуть конические спускаемые аппараты. Эти аппараты будут защищать запрятанные в снаряды от больших температур при входе в воздух и наводить их совершенно верно на цели.

На космоплан таких размеров, как Х-37В, возможно загрузить бомбы массой от полутонны до тонны. Это смогут быть и боеприпасы для прецизионных точечных ударов типа бомб для поражения подземных бункеров, и бомбы малых диаметров, и просто кинетическое оружие, другими словами массивные стержни, поражающие цель за счет собственной гиперзвуковой скорости.

Но размещение оружия в космосе — выдумка непопулярная, хотя бы по причине того, что угрожает развертыванием в данной сфере гонки оружий с Китаем. В 2001 году Пентагон получил от компании Boeing проект совокупности с космическим бомбардировщиком, но не факт, что для его реализации будет употребляться аппарат Х-37В.

В американском правительстве многие заинтересовались идеей космического самолета. Сравнительно не так давно в Пентагоне сформулировали документ с поэтапным планом и техническими условиями работ для постройки для того чтобы аппарата, что возможно было бы применять для доставки в течение двух часов маленьких подразделений морской пехоты в любую точку земного шара.

В феврале личная космическая компания Sierra Nevada Corp. получила от NASA $ 20 млн на изучения, каковые должны предшествовать постройке пассажирского космического самолета Dream Chaser. Предполагается, что данный аппарат будет запускаться ракетой-носителем, доставлять семь пассажиров на МКС (либо в какой-либо личный космический отель), а после этого возвращаться на Землю. Но, пока что армейский проект Х-37В идет с явным отрывом от соперников — его повторный запуск намечен на 2011 год.

Что отличает проект Х-37В от его предшественников — это его реалистичность, в то время, когда в поставленных целях не чувствуется фантастического оттенка. Основной специалист по истории ВВС Ричард Холлион говорит: «В то время, когда люди занимаются своим делом без лишнего шума и на публике есть тише воды ниже травы, их начинания часто вырастают в воистину великие свершения».

Как устроен космический самолет

    На орбиту аппарат Х-37В будет выведен посредством ракеты Atlas V. ВВС в 2009 году предоставили эту фотографию самолета Х-37В по запросу средств массовой информации

Что и как возможно выведать довольно засекреченного аппарата Х-37В? К счастью, перед тем как проект засекретили, передав в руки ВВС, целых пять лет над данной программой трудились в стенках NASA. Так что мы все-таки кое-что знаем о том, что запрятано под обтекателем.

А. Двигатели ориентации

Мелкие ракетные двигатели на базе тетраоксида гидразина и азота размещены около хвоста и носа. Благодаря их тяге аппарат может маневрировать в космическом пространстве.

Б. Грузовой отсек

Из особого кармана выдвигается солнечная батарея, дающая энергию для электроники аппарата.

В. Флапероны (элероны, делающие кроме этого функцию закрылков)

Оказывают помощь аппарату маневрировать при заходе и планировании на посадку, скинуть скорость над посадочной полосой без риска сваливания в «штопор».

Г. высоты и Рули направления

Отклоняемые поверхности на V-образном хвостовом оперении действуют согласованно. При планировании в воздухе делают роль рулей направления и рулей высоты.

Д. Главный двигатель

На орбите аппарат маневрирует посредством ракетного двигателя, трудящегося на перекиси водорода и жидком ракетном горючем.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№92, июнь 2010).

<

h4>

КОСМИЧЕСКИЙ КЛИНОК ТРАМПА СОКРУШИТ ОБОРОНУ КРЕМЛЯ | война орбитальный самолет boeing x-37b космоплан

Статьи, которые будут Вам интересны: