|
Российский пилотируемый аппарат нового поколения, возможно, будет оснащен двигателем малой тяги для осуществления точечной посадки при возвращении на Землю
Инженеры разрабатывают ракетную систему посадки для комического корабля, который сменит российский корабль «Союз». Если эти планы будут реализованы, впервые в истории человечества посадка управляемого человеком аппарат будет полностью зависеть от ракетных двигателей. Предыдущие пилотируемые летательные аппараты опускались на землю с помощью парашюта, или, в случае с космическими шаттлами, с помощью пары крыльев. В результате противоречивых требований, выдвинутых российским руководством, ведущей российской компании-разработчику пилотируемых космических кораблей, «РКК Энергия», пришлось тестировать техническую осуществимость ракетного приземления.
В настоящее время российских космонавтов выводят на орбиту в капсуле «Союз, имеющей три посадочных места. Взамен этого старого космического корабля, который прослужил более 40 лет, российские ученые разрабатывают новый. В «Союзе» все же используются небольшие двигатели, работающие на твердом топливе, для того, чтобы смягчить посадку, но парашют корабля играет главную роль в том, чтобы обеспечить кораблю и экипажу безопасную посадку.
Новая стартовая площадка
В 2007 году в Москве было принято важное решение по строительству нового космодрома на дальнем востоке страны в надежде прекратить конец зависимости России от космодрома на Байконуре, который после развала Советского Союза оказался во владении новой независимой республики Казахстан. Новая стартовая площадка, которую просто окрестили «Восточный» будет расположена практически так же далеко к югу, как и Байконур - это является важным фактором орбитальной механики, которая определяет грузовую вместимость ракет.
Однако, согласно этому же решению, для тех же целей на европейской части России был выделен небольшой участок земли около города Оренбург, где возвращающиеся космические аппараты могут совершить посадку, если они будут следовать стратегической баллистической траектории полета. Неудивительно, что российские ученые оказались под политическим давлением, и вынуждены улучшать маневренность будущего космического корабля для того, чтобы этот корабль смог точно приземлиться на сравнительно небольшой посадочной территории. Если применить альтернативу – приземляться с помощью парашюта, - то приземление будет зависеть от направления ветра.
Принимая во внимание желание Кремля заполучить новый космический корабль к началу первой пилотируемой миссии в 2018 году, было принято решение о том, что радикальные идеи, такие как применение планерных, бескрылых кораблей и «трансформеров» со складными крыльями, будут слишком дорогими и технически рискованными. В конце концов, было принято решение поддержать идею создания корабля с ракетной посадкой. Было обещано, что площадь предполагаемого места посадки такого корабля не будет превышать 2-5 километров.
В июле прошлого года инженеры расположенной в Королеве «РКК Энергия» опубликовали первые чертежи многоцелевого транспортного корабля, известного как «Перспективная пилотируемая транспортная система» (ППТС), которую, в то время, Россия надеялась построить в сотрудничестве с Европой. Но дизайн капсулы корабля вызвал удивление у многих экспертов, поскольку он не включал в себя парашюта. Вместо него был разработан комплект из 12 ракет для мягкой посадки, работающих на твердом ракетном топливе.
В совокупности с выдвижными посадочными стойками и термальной системой защиты многоразового использования, посадочные ракеты дают возможность не только безопасного возвращения на Землю, но и возможность выполнения большого количества космических миссий с использованием одной и той же капсулы для экипажа.
В соответствии с презентацией, сделанной ведущим проектировщиком «РКК Энергия» Николаем Брюхановым, на 26 Международном симпозиуме, посвященном проблемам космических технологий и исследований, который прошел в японском городе Хамаматсу, двигатели корабля начнут работать на высоте 600-800 метров, поскольку капсула стремительно приближается к земле после входа в атмосферу при завершении полета. После вертикального снижения начнется точная посадка на высоте 30 метров над поверхностью Земли.
Христиан Банк (Christian Bank), ведущий разработчик пилотируемых космических систем немецкой компании «EADS-Astrium», расположенной в Бремене, который в то время отвечал за европейскую часть проекта ППТС, согласился с обоснованностью такого нестандартного российского подхода к приземлению. «Нам объяснили, как должна работать эта система, и я полагаю, с технической точки зрения нет никаких сомнений в том, что она сработает», - заявил господин Банк БиБиСи.
Однако, очевидно, что в России у этой идеи было много противников. Начиная с конца 2008 года, Москва держала под большим секретом разработку проекта нового пилотируемого космического корабля - который теперь известен под российской аббревиатурой ППТС – «Перспективная пилотируемая транспортная система». Но намеки, сделанные российскими властями, и анонимная информация, появлявшаяся на космических веб-форумах, свидетельствовала об ожесточенных спорах по поводу системы посадки, которые велись в космической промышленности России.
Противоречивая система
В апреле 2009 года информационное агентство «РИА Новости» процитировало слова одного представителя «РКК Энергия», который говорил о том, что во время посадки космический корабль будет использовать экологически чистое жидкое топливо - такое, как спирт. Использование жидкого ракетного топлива также позволило бы осуществлять больший контроль во время посадки благодаря изменяющейся осевой нагрузке, в то время как твердое топливо, как только его зажигают, сгорает в соответствии с заранее определенным порядком.
Однако переход на жидкое топливо не убедил критиков, которые считают использование ракетных двигателей слишком трудным и рискованным для того, чтобы полагаться на них в последние минуты или даже секунды перед посадкой. В результате появилась альтернативная идея, которая соединяет в себе высокоточную посадку при помощи ракетных двигателей при нормальных условиях, и парашют в чрезвычайных ситуациях.
Что же касается компромисса, он требует разделить капсулу на две части – кабину экипажа и секцию для двигателей. Если двигатели космического корабля откажут, то секцию для двигателей придется отделять от корабля. В противном случае, корабль, нагруженный двигателями, будет слишком тяжелым для посадки с парашютом. Предварительное строительство корабля ППТС будет закончено только в середине 2010 года, только спустя некоторое время можно будет сказать, изменит ли этот компромисс точку зрения противников этой системы.
Текущие достижения
«РКК Энергия» начала свою работу по разработке системы посадки с применением ракетного двигателя не с чистого листа. В 1980-х годах компания разрабатывала высококлассный проект по строительству большой управляемой капсулы, которая называлась «Заря», для осуществления разнообразных военных и гражданских миссий. Корабль в форме колокола должен был использовать ракеты, работающие на жидком топливе, для возвращения на Землю. «Заря» уже находился на конечной стадии разработки, когда в 1989 году накануне развала Советского Союза проект закрыли. В то время идея посадки с применением двигателей также вызвала множество противоречий.
Во время официальный защиты проекта один высокопоставленный чиновник, скептически относившийся к идее посадки с использованием ракетных двигателей, постоянно использовал одно нецензурное выражение для того, чтобы описать, что произойдет с экипажем в случае, если они не заметят, что ракетный двигатель отказал за несколько секунд до приземления. Но если даже когда-нибудь в России и одобрят идею использования системы посадки с использованием ракетных двигателей для управляемого космического корабля нового поколения, такой корабль не станет первым, в котором использовалась подобная система.
В 1990-х годах в США прошли испытания неуправляемого прототипа летательной установки многоразового использования, известной под именем «DC-X», которая поднималась и приземлялась вертикально при помощи ракетной силы. Засекреченная и предназначенная главным образом для нужд противоракетной программы США «Звездные войны», система «DC-X» была забыта после окончания Холодной Войны.
|
