- Многоразовый транспортный космический корабль
-
Многора́зовый тра́нспортный косми́ческий кора́бль (МТКК) — пилотируемый космический корабль, конструкция которого предусматривает повторное использование всего корабля или его основных частей после возвращения из космического полёта. Иногда применяется название «космический корабль многоразового использования».
Содержание
Применение
В настоящее время только два государства обладают опытом создания и эксплуатации данного типа космических аппаратов: США и Россия. В США была построена целая серия больших космических кораблей многоразового использования «Спейс шаттл», а также проектировались меньшие X-20 Dyna Soar, NASP, VentureStar, в СССР и России — большой корабль «Буран» и проектировались меньшие: «Спираль», ЛКС, «Заря», МАКС, «Клипер».
Космическая программа по использованию МТКК «Буран» в СССР/России была свёрнута в связи с невозможностью дорогостоящей эксплуатации аппаратов данного типа в сложившихся экономических условиях. В США шаттлы интенсивно использовались (несмотря на катастрофы «Челленджера» в 1986 году и «Колумбии» в 2003 году), являясь национальным средством проведения пилотируемых полётов и выведения грузов, а также средством реализации неотделяемых станций «Спейслэб», «Спейсхэб» и других международных и частных программ и одним из основных средств доставки крупногабаритных грузов и экипажей большой численности на МКС. Эксплуатация шаттлов завершена в 2011 году. Предполагавшаяся замена их на некрылатые, не выводящие спутники, запускаемые на ракетах-носителях, меньшие частично-многоразовые корабли «Орион» отложена.
Многие технологически развитые страны, в частности страны Евросоюза (в том числе ранее Франция, ФРГ, Великобритания), Япония, Китай, Украина, Индия проводили и проводят исследования, направленные на создание собственных образцов космических систем многократного применения («Гермес», HOPE, «Зенгер-2», HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, «Шэньлун», «Сура», «Канко-мару» и т. д.).
История
Начало работ по созданию шаттлов было положено 5 января 1972 года, когда президент США Ричард Никсон утвердил эту программу НАСА. Но особую поддержку программе создания МТКК оказал Рональд Рейган, так как шаттлы были ключевым звеном программы «звёздных войн» — программы гонки вооружений в космосе. По расчётам экономистов, стоимость вывода в космос одной тонны груза при использовании шаттлов должна была быть низка, за счёт многократного использования дорогостоящего оборудования, с помощью шаттлов можно возвращать спутники с орбиты, осуществлять ремонт спутников в космосе, выводить в космос ядерное оружие.
На данный момент многими[кто?] считается, что корабли многоразового использования не принесли планируемой выгоды, поскольку были недооценены эксплуатационные затраты. Однако подобные аппараты не являются тупиковым путём развития космонавтики и после создания более совершенных двигателей, материалов и технологий вероятно вытеснят одноразовые или частично спасаемые системы.
Характеристики
Отличительной особенностью космических кораблей многоразового использования в настоящее время является то, что для их запуска используются ракеты-носители — например в Советском Союзе это была «Энергия», которая по своей сути являлась ракетой-носителем особо тяжёлого класса, её использование для запуска орбитального корабля было вызвано расположением стартовой площадки в более высоких широтах по сравнению с американской системой. В США во время запуска «Шаттла» одновременно используются два твердотопливных ускорителя и двигатели самого орбитального корабля, криогенное топливо для которых поступает из внешнего бака. После выработки ресурса происходит отделение ускорителей, которые затем приводняются, используя парашютную систему. Позднее отделяется внешний топливный бак и сгорает в плотных слоях атмосферы. Ускорители используются повторно, но имеют ограниченный ресурс.
Советская ракета «Энергия» могла использоваться для вывода на орбиту особо тяжёлых грузов (элементов космических станций, межпланетных кораблей и пр.) общим весом до 100 тонн.
Проектируются и МТКК с горизонтальным стартом, например по двухступенчатой схеме со сверхзвуковым или дозвуковым самолётом-носителем, который выводит космический аппарат на заданную точку (возможен длительный перелёт с дозаправкой в воздухе, к экваториальным областям земного шара, с более благоприятными условиями для запуска), поднимает его на определённую высоту, после чего происходит отделение МТКК и он выходит на опорную орбиту используя собственные двигатели. В частности по такой схеме создан суборбитальный космический самолёт SpaceShipOne, совершивший три успешных прыжка за 100-километровую отметку, признанную ФАИ границей космического пространства.
Одноступенчатая схема запуска, при которой воздушно-космический самолёт использует для запуска только собственные двигатели, без сбрасываемых ускорителей или внешних топливных баков (англ. SSTO — Single Stage To Orbit, одноступенчатый орбитальный корабль) большинством специалистов признаётся неосуществимой при современном уровне развития науки и техники. Преимущества такой схемы, в основном в эксплуатации, надёжности и времени подготовки к запуску, в настоящее время не перевешивают затрат на разработку гибридных ракетных двигателей и сверхлёгких материалов, которые необходимы для создания такого аппарата.
Существуют также проекты многоразовых аппаратов с вертикальным взлётом и вертикальной посадкой на тяге двигателей. Наиболее разработанным (и прошедшим серию испытаний) из них является созданный в США аппарат «Delta Clipper», а также аппарат ROTON.
Вновь разрабатываемые в США («Орион») и России (ППТС с ПТКНП «Русь») корабли планируются частично многоразовыми.
Ссылки
Многоразовый транспортный космический корабль на Викискладе? - В. Я. Нейланд, А. М. Тумин. Аэротермодинамика воздушно-космических самолётов
Многоразовые транспортные космические корабли США: «X-20 Dyna Soar», старт на РН (проект не реализован)
СССР: «Спираль», схема воздушный старт (проект остановлен)
ЛКС, старт на РН (проект не реализован)США: Программа «Space Shuttle» Завершена
- Энтерпрайз (OV-101, атмосферные тесты, списан)
- Патфайндер (англ.)русск. (OV-098, наземные тесты)
- Колумбия (OV-102, сгорел при посадке в 2003 году)
- Челленджер (OV-099, взорвался при старте в 1986 году)
- Дискавери (OV-103, завершил полёты 09.03.2011)
- Атлантис (OV-104, завершил полёты 21.07.2011)
- Индевор (OV-105, завершил полёты 01.06.2011)
- ОК-МЛ-1 (БТС 001, аэродинамическая модель,
парковый аттракцион) - ОК-ГЛИ (БТС 002, атмосферный самолёт-аналог,
передан в музей) - Буран (1.01, списан, уничтожен в 2002 году)
- 1.02 (закончен на 95—97 %, передан в музей)
- 2.01 (построен на 30—50%, на реставрации)
- 2.02 (построен на 10—20%, частично разобран)
- 2.03 (разобран)
Европа: «Гермес» (проект остановлен), HOTOL (проект остановлен), Skylon (проект)
Япония: HOPE (проект остановлен), Канко-мару (проект), ASSTS (проект)
КНР: Шэньлун (проект)
Украина: Сура (проект)
Индия: AVATAR/RLV (англ.)русск. и Hyperplane (англ.)русск. (проекты)США: Программа NASP (X-30) (закрыта в 1992 году)
США: Программа VentureStar (закрыта в 2001 году)СССР: «Заря» (1987—1989, завершён выпуск конструкторской документации)
Россия: «МАКС», схема воздушный старт
Россия: «Клипер» (проект закрыт в 2006 г.)США: программа «Созвездие» с частично-многоразовым КК «Орион» (закрыта в 2010 году) США: ROTON (частный проект, остановлен)
США: Delta Clipper (частный проект)
США: Dream Chaser (частный проект)
США: Silver Dart (англ.)русск. (частный проект)Россия:«Русь» частично многоразовый КК Россия: РАКС (проект)
В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.Категории:- Космические корабли многоразового использования
- События 5 января
- Январь 1972 года
Wikimedia Foundation. 2010.