Винты или парашют: зачем НАСА спускаемая капсула, способная приземлиться на небоскрёб?

Винты или парашют: зачем НАСА спускаемая капсула, способная приземлиться на небоскрёб?

 Александр Березин

В 1960-х НАСА некоторое время носилось с идеей использования для торможения и посадки спускаемой капсулы пилотируемого космического корабля не парашюта, а винта, внешне похожего на вертолётный, однако по сути работающего подобно автожиру. Преимущества такого способа очевидны: набегающий поток воздуха не только будет вращать винты, замедляя аппарат, но и, создавая подъёмную силу, позволит капсуле, спускаясь на авторотации, эффективно управлять траекторией. Но весомы и минусы: парашют проще и дешевле. Тем не менее, несмотря на эпоху строгих финансовых ограничений, когда доля финансирования НАСА в ВНП США упала до исторического минимума, ведомство вновь возвращается к старой идее. Странно, ведь способ и в хорошие времена был сочтён дорогим…

Тогда, в 60-х, подобрать спускаемую капсулу с водной глади в любой точке мира казалось самым простым вариантом, что и похоронило проект приземления на авторотации. (Фото NASA / Kim Shiflett.)

Новые материалы позволяют сделать прочные складные винты гораздо легче, а главное — с их помощью можно будет не спускать капсулу в океан, а относительно точно приземлять её куда следует, минимизируя расходы на поиск и транспортировку. Конечно, теоретически, чтобы избежать этих проблем, можно интегрировать в спускаемую капсулу тормозные двигатели, как у «Союза ТМ». Но этот вариант тяжелее и дороже винтов, при меньшей управляемости собственно в полёте. Кроме того, такую же схему в перспективе планируют применять для спасения и последующего многократного использования топливных баков SLS — нового носителя, разрабатываемого сейчас НАСА.

Ну а пока всё выглядит скромно: система спуска на авторотации была испытана на модели, сброшенной со 165 м в «здании вертикальной сборки» (наш МИК, только поставленный на попа). Тестировались различные углы установки винтов с целью подбора таких, которые обеспечат максимальную подъёмную силу.

При всей скромности нынешней модели (вверху и в центре), если у разработчиков всё получится, её будущее весьма многообещающе. (Короче, нам нравится!)

По уверениям разработчиков, то, что они делают, не просто более эффективная замена парашюта. По их расчётам, посадка такой капсулы будет возможна не только на любую заранее заданную ВПП, но даже на крышу отдельно стоящего задания. Точность, прежде недостижимая для аппаратов такого рода, включая спроектированные в СССР. В целом же ориентация на увеличение свободы передвижения спускаемого аппарата в атмосфере близка к традиционному американскому подходу, наиболее полно выраженному в концепции Space Shuttle.

И тем не менее уже сейчас можно сказать, что на этом пути американцев ждёт некая принципиальная сложность — возможно, непреодолимая. Да, винты будут выпускаться и вращаться только (после аэродинамического торможения) на дозвуковых скоростях. И всё равно скорость, на которой им придётся стартовать, будет значительно выше, чем у автожиров и вертолётов. То есть режимы работы винтов, равно как и вероятность срыва потока с них, будут принципиально иными, чем у имеющихся аппаратов, использующих авторотацию. Если винты выйдут небольшими, скорость снижения останется слишком высокой; если масштаб будет вертолётным, то придётся помучиться с захлёстыванием. Иными словами, конструкторов ждёт воистину пионерская работа.

Подготовлено по материалам НАСА.