Техника - молодёжи 2004-12, страница 32

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОЗРЕНИЕ

Ц Собственно говоря, суборбиталь-g ные полеты не являются чем-то но-2 вым - Алан Шеппард прыгнул через

0 Атлантику в капсуле «Фридом-7» еще

1 5 мая 1961 г., а 22 августа 1963 г. ре-g кордной для того времени высоты в s 108 км достиг ракетоплан Х-15. Однако последнее условие конкурса, касающееся повторения полета, явно говорит о том, что его организаторы хотели видеть «на выходе» уже не рекордный аппарат, а практически применимое средство выхода за пределы условной границы атмосферы, эксплуатация которого могла бы приносить коммерческую выгоду Впрочем, в анонсах фонда «Х-Prize» и не скрывалось, что основная цель мероприятия - сделать космические полеты частыми и доступными для «широкой публики»

Все проекты, представленные на конкурс, можно условно разделить на три группы. К первой относятся системы, в которых ракетный ЛА стартует с поверхности Земли на борту атмосферного ЛА - самолета или аэростата, после чего отделяется и продолжает полет самостоятельно. Аппарат - победитель, выполненный имено по такой схеме, мы рассмотрим детально.

Следует отметить, что идеологически с проектом-победителем, созданным под руководством Берта Ру-тана, весьма сходны разработки российской компании «Суборбитальная корпорация». Её «Cosmopolis XXI», впервые продемонстрированный на авиасалоне в Жуковском в 2002 г., так же предполагает использование концепции «воздушного старта». Только в качестве носителя должен выступать известный самолет М-55 «Геофизика».

Суборбитальный корабль «Cosmopolis XXI» разработан в ОКБ им. В.М. Мясищева при финансовой поддержке компании «Space Adventures» - той самой, которая занимается отправкой космических туристов на МКС. Он представляет собой «бесхвостку» стартовой массой около 3,5 т, с двухкилевым оперением, расположенным на концах крыла. C-XXI рассчитан на полет трех человек - пилота и двух пассажиров, которые перед полетом обязаны пройти соответствующую подготовку в течение недели. Впрочем, разработчики утверждают, что существует потенциальная возможность без серьезных переделок конструкции существенно увеличить количество пассажирских мест. Если это действительно так, то российский проект более привлекателен для космического туризма, чем ажурная рутановская «птичка».

Но, в отличие от «SpaceShipOne», подвешенного «под брюхом» «WhiteKnight'a», «Cosmopolis XXI» располагается на спине носителя. После взлета «спарка» достигает высоты 17 км, затем челнок отделяется

и на своем ракетном двигателе поднимается до 50 км, достигая при этом скорости 5200 км/ч. Далее следуют подъем по баллистической траектории до 101 км, спуск, вход в атмосферу, планирование и посадка.

В этой схеме серьезные сомнения вызывает одно обстоятельство. М-55, как и «WhiteKnight», построен по двух-балочной схеме, но, в отличие от него, имеет П-образное горизонтальное оперение. Поэтому разделение аппаратов в полете, если его вообще удастся безопасно осуществить, будет представлять немалые трудности. Ни о каких испытаниях системы пока не известно, однако по некоторым данным участники проекта ведут поиски подходящего места в Австралии - запускать C-XXI планируется именно оттуда.

Остановимся подробнее на кораб-ле-победителе.

Концепция суборбитальных пилотируемых аппаратов разрабатывалась в «Scaled Composites» с 1996 г., но всесторонняя программа была начата только в апреле 2001 г. 1 августа 2002 г. впервые поднялся в воздух самолет «White Knight» («Белый Рыцарь»), а 17 декабря 2003 г. состоялся первый моторный полет ракетоплана «SpaseShipOne» (скромно так - «Космический Корабль Один»...). 21 июня состоялся суборбитальный испытательный полет, а 29 сентября и 4 октября 2004 г. были осуществлены еще два суборбитальных полета, в ходе которых «Х-prize» был выигран.

Носитель «White Knight» - пилотируемый исследовательский самолет, разработанный для осуществления высотных полетов. Области применения включают в себя дистанционное зондирование земли, воздушное наблюдение исследование атмосферы, ретрансляцию данных, аэрофотосъемку и даже запуск микроспутников. В борьбе за «Х-prize» самолет играл роль высотной летающей стартовой платформы.

%

4 октября 2004 г. многолетня «Х-Prize», наконец, завершил мере 10 млн. долл. США вы пания «Scaled Composites двух десятков участниш нить его условия - пос государственной фи борбитальный косм торый с пилотом и МИ (либо ЭКВИВс се балластом) н

ДОСТИЧЬ ВЫСОТ1

р- ^ - са-

«Cosmopolis XX1» — им. В.М. Мясищева

проект ОКБ

Схема «воздуш ного старта» выбрана не случайно. Прежде всего при этом отпадает необходимость в строительстве стартового комплекса - са молет взлетает с обычной взлетной полосы. Во-вторых, исчезают многие опасности, связанные со стартом ракетного ЛА с поверхности Земли и, как следствие, необходимость оснащения корабля весьма специфической системой аварийного спасения. В случае возникновения каких-либо проблем, пилот космоплана просто выключает двигатель, сливает горючее и планирует на посадку. Наконец, корабль, поднимающийся с поверхности, получился бы вдвое тяжелее, чем стартующий с высоты 15 км, и, следовательно, потребовал бы более мощной двигательной установки.

Самолет построен по двухбалочной схеме и почти полностью изготовлен из композиционного материала «углерод - углерод». Кстати, эти технические решения уже являются характерным конструкторским почерком Берта Рутана - достаточно вспомнить «Voyager», в 1986 г. облетевший земной шар, и «Proteus», установивший в 2000-м несколько мировых рекордов. Интересной конструктивной особенностью «Рыцаря» также является и то, что он оснащен почти всеми системами, присущими космическому аппарату, за исключением ракетного двигателя. Пилотская кабина, электронное оборудование, система жизне-обеспечения, пневматика, информационная система, электросистема идентичны соответствующим системам суборбитального корабля (СК). Это, в сочетании с высокой тяговооруженностью самолета и гипертрофированными аэродинамическими тормозами позволили астронавтам во время тренировок в воздухе с высокой степенью реалистичности отрабатывать маневры космического полета, такие как разгон, планирование, заход на посадку и приземление. Таким образом, «Белый рыцарь» также служил и своеобразным «учебным ЛА» для пилотов космоплана, которые при подготовке, конечно, не могли рассчитывать на поддержку государственного ракетно-космического комплекса. Кроме того, конструкторы получили воз-

Л

ТЕХНИКА-МОЛ О ДЕЖИ 1 2 2 0 0 4