ОКО ПЛАНЕТЫ > Космические исследования > Почему именно Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС)?

Почему именно Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС)?


25-04-2010, 14:15. Разместил: VP

Наша практическая деятельность в околоземном пространстве продолжается уже без малого 50 лет. Для космической отрасли это солидный возраст, и ее достижения общеизвестны. Но именно прошедшие десятилетия определили несколько ключевых проблем, сдерживающих дальнейшее развитие российской космонавтики. С них и начнем.

 

1. Космическая отрасль постепенно осваивает прикладные направления деятельности, приносящие прибыль. Это космические средства связи, мониторинг Земли, навигация и метеорология. Но эти достижения не являются определяющими в экономике отрасли и она остается в основном дотационной. Задумаемся - космонавтика как сфера деятельности человека на протяжении всей своей полувековой истории убыточна! Другими словами, она не в состоянии выжить за счет той экономической отдачи, которую генерирует внутри себя (говоря экономическим языком, космонавтика не создает прибавочной стоимости, оправдывающей ее существование). Если утрировать, то без военно-политических факторов и соображений национального престижа космонавтика ... неизбежно умрет!

Анализ показывает, что космическая деятельность станет рентабельной, т.е. самодостаточной, при снижении удельной стоимости выведения полезного груза в космос до значений менее 3000 $/кг. У современных одноразовых средств выведения этот параметр значительно превышает 10000 $/кг. И серьезно снизить ее на одноразовых носителях принципиально невозможно. Поэтому сейчас, как и полвека назад, широкомасштабное технологическое и индустриальное освоение космоса - только отдаленная перспектива.

 

2. Проблема усугубляется еще и тем, что подавляющее большинство задач, способных приносить прибыль, связано с выведением спутников на геостационарную орбиту. Здесь же в последнее время произошли существенные изменения не в пользу отечественной космонавтики. Созданы новые мощные зарубежные ракетоносители, имеющие стартовые позиции на значительно более низких широтах, чем у России.
"Атлас-5" и "Дельта-4" (США, i=28º), "Ариан-5" (ESA, i=7º) уже летают, а "на подходе" новые японские, китайские, индийские и бразильские РН. Из-за значительных энергетических затрат на поворот плоскости орбиты до экваториальной отечественные РН, стартующие с высокоширотных космодромов, объективно проигрывают в конкурентной борьбе. Да и в международном консорциуме See Launch, осуществляющих запуски тяжелых коммерческих спутников с экваториальной морской платформы, доля России сравнительно невелика.

 

3. Главный российский космодром - Байконур - находится на арендованной у другого государства (Казахстана) территории, что помимо высокой арендной платы в случае развития интенсивной рентабельной космической деятельности потребует дополнительные налоговые отчисления в бюджет Казахстана. Однако помимо экономических существуют еще и геополитические риски, которые трудно измерить. В случае отказа от Байконура Россия потеряет доступ пилотируемых средств к орбитам с наклонениями ниже i=51º, в том числе и к Международной космической станции (МКС).

 

4. Пилотируемая космонавтика всегда была нашим приоритетом. Сегодня - это работы по МКС, занимающие значительный объем финансирования в Федеральной космической программе. Большую часть эксплуатационных затрат составляют транспортные операции, выполняемые космическими кораблями "Союз" и "Прогресс". Эти корабли, созданные по идеологии сорокалетней давности и исчерпавшие возможности для дальнейшей модернизации, создают ограничения по грузопотоку, что при повышенных эксплуатационных расходах сдерживают развитие научно-исследовательских работ на борту МКС. Еще бы - удельная стоимость транспортных операций с использованием "Союза" на маршруте "Земля-орбита-Земля" лежит в диапазоне 63000…80000 $/кг! Для сравнения - для "дорогого" Space Shuttle этот показатель "всего" 26000 $/кг. И мы говорим только о поддержании эксплуатации МКС - обеспечивать ее развитие (строительство) эти корабли принципиально не способны.

 

5. Развитие пилотируемой космонавтики поставило задачу аварийного спасения космонавтов. Спасение экипажа с аварийной РН  на участке выведения удалось решить почти сразу с началом пилотируемых полетов путем оснащения кораблей системой аварийного спасения. Спасение экипажа орбитальной станции может осуществляться на пристыкованном к ней корабле "Союз". Но задача спасения с пилотируемого транспортного корабля пока решения не имеет. Трагическая гибель "Колумбии" показала неспособность обеспечить оперативное спасение экипажей космических аппаратов средствами наземного базирования. Для таких спасательных операций требуется космическая транспортная система, имеющая в своем составе многоразовый возвращаемый аппарат. Она должна обеспечивать выведение в широком диапазоне наклонений орбиты (в том числе и ниже 51º) при минимальном времени фазирования для сближения и стыковки с аварийным космическим аппаратом и иметь возможность производить экстренную посадку на большом удалении от плоскости орбиты, т.е. оперативно возвращаться на место базирования или на запасные посадочные площадки.

 

6. Традиционные средства выведения требуют отчуждение земель под поля падения отработанных ракетных ступеней. Проблема усугубляется тем, что ряд РН работает на высокотоксичном топливе. Это, кстати, относится и к космическим кораблям.

 

 

http://www.buran.ru/images/jpg/maxpl.jpgМожно пытаться эволюционно решить какую-либо из означенных проблем. Но МАКС в силу своих специфичных свойств, и в первую очередь мобильного воздушного старта с многоразового самолета-носителя, решает ... все проблемы сразу!

МАКС представляет собой двухступенчатый комплекс воздушного старта, состоящий из самолета-носителя Ан-225 "Мрия" разработки АНПК им.О.К.Антонова (Украина, Киев), на котором устанавливается орбитальный самолет в пилотируемом или беспилотном варианте или грузовой контейнер с внешним топливным баком, заполненным криогенными компонентами топлива.


Система базируется на обычных аэродромах 1 класса, дооборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса и вписывается, в основном, в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами.
Основные элементы системы МАКС выполнены в многоразовом исполнении, кроме внешнего топливного бака и блока выведения. МАКС создается на основе последних достижений науки и техники в области авиации и космонавтики.

 

МАКС предназначена для решения широкого круга задач в космосе, в том числе:
- выведение на околоземную орбиту и возврат с орбиты различных полезных грузов;
- транспортно-техническое обеспечение космических объектов различного назначения;
- проведение аварийно-спасательных работ на орбите;
- решение научно-технических и технологических экспериментов в космосе;
- проведение международного контроля за космическим пространством;
- экологический контроль за космическим пространством и земной поверхностью, дистанционное зондирование Земли и исследование околоземного пространства;
- очистка околоземного космического пространства от техногенного мусора;
- производство кристаллов, биопрепаратов и других материалов в условиях вакуума и микрогравитации;
- сборка крупногабаритных объектов на околоземной орбите из модулей, в том числе для лунных и марсианских экспедиций;
- космический туризм.

МАКС обладает неоспоримыми преимуществами перед существующими ракетами-носителями:
- более низкая стоимость выведения полезных грузов на орбиту (~1000 US$/кг) по сравнению с одноразовыми ракетами-носителями (~12000-15000 US$/кг) и многоразовыми средствами выведения первого поколения ("Буран", СССР и "Space Shuttle", США);
- возможность запуска в любом направлении;
- возможность выведения на орбиты с необходимым фазированием и параллаксом относительно аэродрома вылета;
- возможность широкого маневрирования в продольной и боковой плоскостях при возврате с орбиты;
- оперативность применения;
- возможность возврата полезных грузов и их многоразового использования;
- возможность возврата МАКС при отмене пуска;
- экологическая чистота (сокращение полей падения ступеней и нетоксичные компоненты топлива).

 

Достоинства МАКС общепризнаны - на состоявшемся в ноябре 1994 года в Брюсселе Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций "Брюссель-Эврика-94" программа МАКС получила золотую медаль (с отличием) и специальный приз премьер-министра Бельгии.

Свидетельство Патент Приз Диплом из Брюсселя Диплом из Брюсселя


Кроме того, его основные технические  характеристики и финансово-экономические параметры проекта подтверждены независимыми исследованиями немецкого национального космического агентства (для Европейского космического агентства) и группой экспертов английской компании "British Aerospace Space & Communications Ltd."

 

Сравнительный анализ МАКС с другими зарубежными системами аналогичного назначения показывает два ключевых фактора, обеспечивающих http://www.buran.ru/images/gif/maxflig.gifМАКСу неоспоримые преимущества - МАКС является наиболее реализуемой и в то же время самой экономичной системой выведения грузов в космос. Именно поэтому  в случае успешного создания МАКС она длительное время будет доминировать на мировом космическом рынке. Экономические расчеты показывают, что в случае нормального финансирования МАКС период окупаемости затрат, вложенных в разработку (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы - НИОКР), составит не более 4-6 лет, что находится на уровне высокорентабельных коммерческих инвестиционных проектов. В период полномасштабного применения (в дальнейшие 20-30 лет) МАКС обеспечит получение прибыли, в 8-10 раз превышающей объем первоначально вложенных средств (затрат на НИОКР).

 

Полномасштабная реализация проекта МАКС наталкивается на следующие проблемы:
- слабость научного и, в первую очередь,  экономического потенциала России;
- непонимание руководством страны в целом, в том числе и руководством Федерального космического агентства (Роскосмоса), перспектив развития отечественной космонавтики, что зачастую приводит к волюнтаристской непоследовательности и субъективной некомпетентности при формировании Федеральной космической программы (ФКП) , в значительной мере ориентированной не на национальные потребности и накопленный отечественной космонавтикой опыт, а на продолжающее копирование зарубежных национальных программ и проектов.

 

Образно говоря, "...если впереди не маячит американская спина, то мы не знаем, куда нам идти";
- два вышеперечисленных фактора приводят к недостаточному финансированию космонавтики, находящемуся на уровне стран третьего мира; это усугубляется коррупцией в "околокосмических" эшелонах власти и в руководстве головных предприятий космической отрасли, приводящее к кадровой чехарде руководителей предприятий и частично нецелевому использованию выделяемых на космонавтику бюджетных средств;
- активное противодействие "ракетного лобби" в отечественной космонавтике, вытекающее из исторической межведомственной разобщенности между ракетной и авиационной отраслями; это усугубляется тем фактом, что космонавтику удалось в основном сохранить после распада СССР путем организации Федерального космического агентства, в то время как ничем не скомпенсированное преступное упразднение Министерства авиационной промышленности привело к деградации отечественной авиационной промышленности;
- украинская принадлежность самолета-носителя Ан-225 "Мрия" и связанные с этим опасения по политической нестабильности на Украине и провозглашенным курсом на вхождение Украины в НАТО. Здесь необходимо добавить, что Украина выразила однозначное согласие на правительственном уровне на участие в проекте МАКС и ее дальнейшее сближение с отечественными участниками проекта сдерживается именно российской стороной, даже не смотря на возможность производства "Мрии" внутри России на Ульяновском авиационно-производственном комплексе.

http://www.buran.ru/images/gif/sertifg.gifВ последние годы предпринимались неоднократные попытки привлечения внебюджетных источников финансирования, но при полном отсутствии поддержки (в том числе законодательной) со стороны государства успеха они не имели. В качестве примера можно привести создание в середине 1990-х годов акционерного общества "Международный консорциум Многоцелевые авиационно-космические системы" (АООТ "Мк МАКС") с размещением публичной эмиссии акций и организация различных общественных (некоммерческих) обществ поддержки проекта (например, "Дальневосточного общественного комитета поддержки космического проекта МАКС").

В начале 2006 г. проект МАКС принял участие в конкурсе на проект пилотируемого космического корабля нового поколения, проводимого Роскосмосом в соответствии с федеральной космической программой (ФКП) в рамках темы "Клипер" (опытно-конструкторская работа "Создание многоразового пилотируемого корабля нового поколения для транспортно-технического обслуживания орбитальных пилотируемых станций, перспективных космических комплексов и других объектов околоземной группировки", N36 по ФКП).
В конкурсе, помимо
НПО "Молния" с проектом МАКС, также участвовали ГКНПЦ им. Хруничева с проектом пилотируемого транспортного корабля и РКК "Энергия" со своим проектом "Клипер". Последний был первоначальным фаворитом конкурса, точнее - сам конкурс был организован специально под этот проект. Предполагалось, что конкурс будет внутриведомственным, с участием в нем только предприятий, подчиненных Роскосмосу. Однако НПО "Молния", получив письменное согласие от Федерального агентства по промышленности, смогло добиться своего участия в конкурсе, спутав все карты его организаторам. В результате конкурс стал межведомственным. Однако уже в ходе проведения конкурса возникли трения между руководством РКК "Энергия" и Роскосмосом (и наметилось сближение руководства Роскосмоса с руководством ГКНПЦ), и несмотря на то, что условия конкурса  ("Технические требования к пилотируемому космическому кораблю нового поколения") изначально писались под "Клипер" РККЭ и им также со значительным запасом отвечал проект МАКС, Роскосмос  информационным письмом (исх. номер ВР-21-1526 от 10.03.2006) поменял условия конкурса, введя надуманное требование к конкурсным предложениям "обеспечения самостоятельного решения задач доставки экипажей к Луне и возвращение их на Землю, а в перспективе - использование модификации корабля в составе марсианских пилотируемых экспедиций". Первенство перешло к бескрылому проекту пилотируемого транспортного корабля ГКНПЦ им. Хруничева, однако ситуация стала настолько скандальной (к этому времени строка по ОКР "Клипер" исчезла из ФКП, и одновременно с этим Европейское космическое агентство (ESA) вмешалось в события, пообещав $30 млн. на "совместную разработку нового пилотируемого корабля"), что Роскосмос прекратил конкурс, объявив его несостоявшимся. Все проекты были отклонены, причем в обосновании этого решения к проекту МАКС было только одно техническое (!) замечание - самолет-носитель иностранного производства...

http://www.buran.ru/images/gif/skorod.gif
Главный конструктор Многоцелевой авиационно-космической системы Владимир Алексеевич Скороделов

 

 

Тем не менее, попытки привлечения внебюджетных средств в проект МАКС продолжаются и сегодня - с целью практической реализации проекта МАКС и его эффективного примененияв 2007 г. был создан консорциум "Авиационно-космические производственные системы". На первом этапе консорциум имеет статус некоммерческого партнерства и решает задачи привлечения инвестиций и формирования кооперации. Руководство консорциума состоит из Президента А.А.Абрамяна, Генерального директора Н.А.Кушнарева, Главного конструктора В.А.Скороделова и Председателя экспертного совета академика РАН К.В.Фролова.
В число учредителей Консорциума вошли: ОАО ТМНПХ "Промтрастинвест", ОАО НПО "Молния", ЗАО "Согласие", ЗАО ФТ и ИПХ "Победа", ФГУП ЦАГИ им. Н.Е.Жуковского, Институт Машиноведения им. Благонравова РАН, Физико-технологический институт РАН, Институт физики полупроводников Сибирского отделения РАН, Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, ЗАО "ТИСЭ", ФГУП "Межотраслевой центр эргономических исследований и разработок" и ряд других организаций.
Предполагается, что в кооперацию по разработке проекта войдут предприятия и институты, ранее работавшие по программе "Энергия-Буран".
Предложения консорциума по инвестированию проекта и сотрудничеству направлены в Правительство РФ, Правительство Украины, Федеральное космическое агентство и Федеральное агентство по промышленности.

29 марта 2007 года в Государственной думе РФ прошел Круглый стол на тему: "Порядок реализации совместных проектов создания производства элементной базы микроэлектроники в космосе и многоразовых авиационно-космических транспортных систем". В мероприятии приняли участие члены Совета Федерации, депутаты Госдумы, представители Правительства и Администрации Президента РФ, специалисты аэрокосмической промышленности, РАН, Российской инженерной академии, а также члены консорциума и представители предприятий-разработчиков, производителей и заказчиков, в том числе консорциум "Авиационно-космические производственные системы", МОКБ "Марс", Посольство Украины, украинские АНТК им. О.К.Антонова, ГКБ "Южное" и Институт физики полупроводников им. В.Е.Лошкарева. Круглый стол определил направления деятельности в создании авиационно-космической производственной системы, базовой орбитальной многофункциональной технологической производственной системы и многоразовой авиационно-космической системы. Все участники проекта МАКС уверены, что его реализация позволит поднять научно-промышленный и технологический потенциал России на новый, более высокий уровень.

15 февраля 2008 года в Посольстве Украины в Российской Федерации прошел второй Круглый стол на тему "Выбор основных приоритетов развития аэрокосмической отрасли. Перспективные направления развития авиационно-космических нанотехнологий". Конференция была приурочена к завершению юридического оформления (регистрации) Международного стратегического консорциума "Объединенное конструкторское бюро "Авиационно-космические производственные системы" и проводилась с целью:
- системного анализа научно-технического задела в аэрокосмической и радиоэлектронной промышленности для реализации комплексного проекта авиационно-космической производственной системы;
- формирования организационно-финансовых предпосылок для начала реализации комплексного проекта МАКС;
- формирования общественного мнения о возможных путях интенсификации развития российской экономики.
К открытию Круглого стола в журнале "Аэрокосмический курьер" вышла статья группы авторов "Новый путь в космос".

См. также:
- статью "Возобновляется исследование системы МАКС" в журнале "Аэронавтика и космос", N013 (апрель 2007);
- статью Игоря Афанасьева "Состояние и перспективы МАКС" в журнале "Новости космонавтики", N6/2007

 

 

Состояние разработки. Научно-технический задел

Работы над проектом МАКС ведутся ОАО "НПО Молния" со времени завершения разработки ОК "Буран". В 1988 году большой кооперацией (около 70 предприятий авиационной и космической промышленности) разработан эскизный проект в 220 томах.
В подтверждение проектных технических характеристик выполнен большой объем экспериментально-исследовательских работ по аэродинамике, газодинамике, прочности элементов конструкции и другим направлениям.
Изготовлены натурные макеты хвостовой части орбитального самолета и внешнего топливного бака. Прошел летные испытания первый экземпляр базового самолета Ан-225 "Мрия". Практически завершена разработка конструкторской документации по орбитальному самолету и топливному баку.

К настоящему времени на разработку МАКС израсходовано около $1,5 млрд. в текущих ценах.

Внешний топливный бак
Полноразмерный макет внешнего топливного бака МАКС в цехе Южного Машиностроительного завода, г.Днепропетровск, Украина.

После распада СССР конструктивно-технологический макет внешнего топливного бака Многоцелевой авиационно-космической системы (МАКС) остался на территории незалежной Украины, в цехах НПО "Южное". Несколько лет назад НПО "Молния" - головной разработчик МАКС - профинансировало уникальную транспортную операцию - доставку бака в Россию, на территорию своего субподрядчика - Экспериментального машиностроительного завода имени В.М.Мясищева. О сложности и всех перипетиях этой операции мы еще расскажем, но сейчас важно другое: бак стал мешать коммерческой деятельности ЭМЗ, занимая место на открытой площадкена территории ЛИИ в подмосковном г.Жуковске, где складировались нерастаможенные легковые автомобили. В этой ситуации прежнее руководство ЭМЗ (бывший генеральный конструктор Валерий Новиков) сначала выставило НПО "Молния" счет за коммерческую (!) аренду занимаемой автостоянки (!), а когда "Молния" отказалась его оплачивать, смогло "убедить" военного заказчика в ненужности макета бака. После "разрешения" военпреда бак был сразу разрезан, и 12 тонн чистого алюминия (макет был тяжелее штатного бака в силу своих технологических особенностей) были мгновенно распроданы.

Трехкоапонентный двигатель МАКСа РД-701Слева представлен уникальный трехкомпонентный (!) маршевый двигатель РД-701 разработки НПО "Энергомаш" (Подробности)
Работа двигателя протекает в два этапа: на первом реализуется режим на компонентах керосин-жидкий кислород-жидкий водород, затем после выработки запасов керосина на больших высотах осуществляется стадия наиболее энергетически выгодных компонентов топлива жидкий кислород-жидкий водород. Таким сочетанием режимов работы достигается оптимальность характеристик двигателя во время всего полета. На сегодняшний день РД-701 является единственным трехкомпонентным двигателем в мире.
Характеристики (числитель - работа на первом режиме, знаменатель - на втором): тяга, тс - 204.1/80.9, удельный импульс - 415/460 сек.

МАКС в цехах НПО МолнияСправа - фотография (фото предоставлено НПО "Молния", публикуется впервые) технологического макета хвостовой части фюзеляжа пилотируемого орбитального самолета (вариант ОС-П 1994 г.) Многоцелевой авиационно-космической системы в зале статических испытаний НПО "Молния". Хорошо видна компоновка хвостовой части самолета с вертикальным оперением (килем), обтекателем поворотного механизма подвижных консолей крыла и блоком маршевых двигателей РД-701.

МАКС в цехах НПО МолнияСправа - технологический макет первого варианта орбитального корабля МАКС в сборочном цехе НПО "Молния". Обращает на себя другая компоновка двигательной установки в хвостовой части фюзеляжа (три кислородно-водородных ЖРД НК-45 разработки Самарского НПО "Труд" с пустотной тягой по 90т каждый ). Также отличительной чертой этого варианта является одноместная кабина экипажа - все последующие варианты были уже двухместными.
Фото (инвентарный N1576) предоставлено НПО "Молния", публикуется впервые.

Одной из важных особенностей МАКС является динамически-огневое разделение второй ступени (связки орбитального самолета с внешним топливным баком) и первой ступени (самолета-носителя Ан-225 "Мрия") в полете (см. рис. справа). Проведенный большой объем исследований режима разделения позволил выбрать оптимальные параметры, которые после патентования являются эксклюзивными "know-how" НПО "Молния".

Ан-225 "Мрия" уже неоднократно испытан в качестве транспортной платформы при воздушной транспортировке орбитального корабля "Буран", и в настоящее время под украинским флагом используется для международных коммерческих перевозок.


Увеличить до 2002х1225, 310КZoom In to size 2002x1225, 310K

Высокая степень реализуемости Многоцелевой авиационно-космической системы обеспечивается научно-техническим заделом:

  • для разработки МАКС создана кооперация из предприятий авиационной и космической отраслей, ранее участвовавших в создании элементов системы "Энергия-Буран";
  • создан и испытан летный образец самолета Ан-225 "Мрия";
  • разработан эскизный проект по МАКС и ряд дополнений к нему;
  • глубоко проработаны варианты применения системы и оценена ее эффективность;
  • проведена предварительная конструктивная проработка основных элементов конструкции орбитального самолета и внешнего топливного бака;
  • существует большой конструкторский задел по двигательным установкам орбитального самолета, натурный макет маршевой установки демонстрировался на международных выставках ("Авиадвигатель-92");
  • изготовлены натурные макеты наиболее важных составных частей орбитального самолета и заканчивается изготовление конструктивно-подобного макета внешнего топливного бака;
  • создана уникальная экспериментальная база, использовавшаяся для обеспечения разработки ОК "Буран" и ракеты-носителя "Энергия", которая будет использована при создании системы МАКС;
  • SU27UBв конструкции орбитального самолета используется задел по ОК "Буран";
  • создана криогенная база на космодроме Байконур;
  • имеется комплекс средств обучения экипажей;
  • имеются положительные заключения головных институтов авиационной промышленности на эскизный проект МАКС (ЦАГИ, ГосНИИАС, НИИАТ, ВИАМ, НИИЭПУ).

Очевидно, что в дальнейшем, при создании авиационно-космической системы с посадкой крылатого аппарата "по-самолетному" на ВПП аэродрома, необходимо использование как самолета-лаборатории, так и аналога для отработки аппаратуры и системы посадки , а также для тренировки летчиков (как это было реализовано на аналоге БТС-02 ГЛИ в программе ОК "Буран"). Так, для системы МАКС предварительными проработками предусматривается создание самолета-лаборатории на базе самолета-истребителя Су-27 (см. справа), а также аналога орбитального самолета.


История проекта МАКС, как и вообще история развития авиационно-космических систем в нашей стране, таит в себе еще очень много загадок. Вот одна из них - одноместный космический ударный разведчик, продувочная модель которого показана ниже. Изображение этого аппарата публикуется впервые.
 
Это один из самых первых вариантов орбитального самолета системы 9А-10485. Форма самолета с фюзеляжем большого удлинения и характерным длинным тонким носом обусловлена попытками конструкторов получить уникально-большую боковую дальность при планирующем спуске в атмосфере - до 5000 км.
Надеюсь, придет время, когда мы сможем подробнее рассказать об этом интересном орбитальном самолете. Поэтому пока напишем так:


Страница на реконструкции

 

  1. Многоцелевая авиационно-космическая система "9А-10485" (МАКС)
(НПО "Молния", вариант образца 1994 г.)
все иллюстрации раскрываются в увеличенном формате


Пилотируемый орбитальный самолет

 

 http://www.buran.ru/images/gif/max_os-p.gif

Вторая ступень

http://www.buran.ru/images/gif/max_osb.gif

 

Авиационно-космический комплекс

 

 http://www.buran.ru/images/gif/max_akk.gif

2. Многоцелевая авиационно-космическая система
(НПО "Молния", вариант образца 2001 г., участвовавший в 2006 г. с небольшими доработками в конкурсе Федерального космического агентства по созданию пилотируемого космического корабля нового поколения в рамках темы "Клипер", N36 ФКП)

 

Авиационно-космический комплекс http://www.buran.ru/images/gif/21n.gif 

Базовый пилотируемый орбитальный самолет ОС-П

 http://www.buran.ru/images/gif/4142prt2n.gif

 


При оформлении страницы использованы 3D-модели МАКСа Владимира Некрасова (ООО "Рестарт+") и иллюстрации Андрея Юргенсона

 

 

Применение МАКС

Первоначально МАКС создавался по тактико-техническому заданию (ТТЗ) Военно-воздушных сил Министерства обороны СССР. Военно-воздушные силы рассматривали МАКС как первоочередную замену дальним стратегическим разведчикам Ту-95МР.
Согласно ТТЗ и секретному постановлению Правительства в НПО Молния" с участием кооперации предприятий в 1983-89 годах были разработаны технические предложения и эскизный проект МАКС (тема "Гонг").


Схема полета МАКС при выполнение задач транспортно-технического обеспечения орбитальной станции

По понятным причинам мы не будем подробно останавливаться на военных аспектах применения МАКС - скажем только, что на всех этапах истории МАКСа у него был только один заказчик - Министерство обороны. Первоначальные целевые задачи его использования прямо вытекали из таких его качеств, как быстрое время реагирования системы (минимальное время подготовки к пуску), мобильное базирование и большой боковой маневр при спуске с орбиты. Ну и конечно, многоразовость основных элементов системы, которая не только снижает стоимость применения, но и, выражаясь военным языком, "позволяет решать целевые задачи меньшим нарядом оперативных средств". Вспомним знаменитую триаду военных целей в космосе, сформулированную генералом Каманиным еще в середине 1960-х годов: разведка, перехват и удар. Правда, Каманин подразумевал ВОС "Спираль", но по сути МАКС - "это "Спираль" наших дней". Предельно четко выражены задачи МАКСа в интервью командующего 37-й Воздушной армией Верховного Главнокомандования стратегического назначения генерал-лейтенанта Михаила Опарина, возглавшего Дальнюю авиацию РФ, данным им "Российской газете" 11 марта 1999 года. На вопрос: "Какие задачи может решать МАКС в обеспечении безопасности России?", - он ответил:
"Во-первых, вести оперативно-стратегическую разведку <...> "Концепция национальной безопасности Российской Федерации" здесь предельно конкретна: "Особое значение для обеспечения национальной безопасности Российской Федерации имеют своевременное обнаружение угроз и определение их источников". А это значит, что страна нуждается в технике, которая обеспечивает быстрое получение важных для безопасности страны в тот или иной момент данных, независимо от времени суток, года или погодных условий. Заменяя собой десятки самолетов-разведчиков, МАКС способен быстро прозондировать практически любой район Земли на интересующий нас предмет и приземлиться буквально рядом с центром обработки полученной информации. Это выгодно отличает систему от спутников.
<...> мало иметь стратегическую авиацию и высокоточные ракеты, способные "влетать в футбольные ворота" с расстояния в несколько тысяч километров, надо еще точно знать, где эти "ворота" находятся. МАКС дает нам такую способность, позволяет вести разведку в реальном масштабе времени. А это, безусловно, ведет к повышению боевого потенциала Вооруженных Сил РФ в целом.
<...>Во-вторых, МАКС способен делать то, чего не может сделать ни один самолет - инспектировать космические аппараты на орбите, обслуживать орбитальные станции и с наименьшими затратами выводить в космос спутники. И если после старта с Байконура космическому аппарату еще приходится долго маневрировать в космосе, корректируя орбиту, то космолет стартует с летающего "космодрома", который может прибыть в самый удобный для пуска район Земли. С дозаправкой в воздухе "воздушный старт" способен лететь несколько тысяч километров.
МАКС может действовать в широком диапазоне космических высот. В специальном варианте с разгонным блоком эта система достигает и наивысших, геостационарных орбит. Такая техника позволит вести действительно воздушно-космические действия и борьбу за ближний космос, преодолевая нынешний разрыв между самолетами и космическими аппаратами. МАКС способен быть еще и "космическим истребителем", способным уничтожить космический эшелон возможного противника.
В-третьих, МАКС способен успешно решать задачи нанесения ударов высокоточным оружием по сильно защищенным объектам на Земле. Например, по корабельным группировкам, в том числе и по авианосным соединениям и группам, по главным центрам управления агрессора. При этом МАКСы смогут взаимодействовать с самолетами Дальней и морской ракетоносной авиации. МАКС способен выполнять важнейшие задачи обеспечения такого совместного удара - целеуказания, радиоэлектронного подавления противника, разведки результатов удара.
Прибавьте к этому то, что МАКС может быть системой двойного базирования. То есть космический самолет способен базироваться не только на земном аэродроме, но и длительное время может летать на орбите, пристыковавшись к околоземной станции. В этом случае оперативность действий многоразовой системы сильно возрастает".
Добавим, что МАКС может быстро перебазирован на другой аэродром старта, что значительно повышает выживаемость системы в угрожающий период и во время военного конфликта.

Но за время разработки МАКСа поменялись политические, а главное, экономические реалии - нет больше СССР, а вместе с ним исчезло и открытое противостояние глобальных военных блоков. В космосе на смену военно-политическому соперничеству двух сверхдержав пришло широкое международное сотрудничество. Практическое освоение космического пространства поставило новые задачи, решить которые, в силу своих уникальных транспортных и оперативных возможностей, наилучшим образом может именно МАКС, который изначально рассматривался как система двойного применения.
Наиболее полно (с наибольшей экономической эффективностью) возможности многоцелевой авиационно-космической системы в качестве многоразового транспортного средства, обслуживающего грузопоток по маршруту "Земля-орбита ИСЗ-Земля", могут быть реализованы при его использовании в составе орбитального технологического комплекса по промышленному производству полупроводниковых материалов в условиях космического полета.

Слева представлен один из вариантов внешнего облика орбитального завода, проработанный в рамках НИР "Эффективность".
Основой технологического комплекса являются четыре дискообразных молекулярных экрана, движущихся перпендикулярно вектору скорости. Учитывая, что комплекс движется на высоте 400 км в сильно разреженной среде (10-6 мм.рт.ст), за экраном образуется устойчивая "теневая" зона сверхвысокого вакуума до 10-14 мм.рт.ст, в которой размещаются производственные установки, производящие методом молекулярно-лучевой эпитаксии наиболее перспективные многослойные полупроводниковые наноструктуры.
Повышенная производительность орбитального технологического комплекса при значительно более высоком качестве продукции обусловлена сверхнизким уровнем микрогравитации (менее 10-6
g), что позволяет путем орбитальной кристаллизации полученного в наземных условиях поликристалла получить выход продукции
необходимого для микроэлектроники качества до 80% (для сравнения - в земных условиях при производстве арсенида галлия и сверхбольших интегральных схем выход готового продукта всего несколько процентов). Поэтому в орбитальных условиях возможно промышленное производство гетероэпитаксиальных структур соединений GaAr, CdTe, CdZnTe, GeSi/Si и др., позволяющих создать полупроводниковые приборы, имеющие в 5...6 раз более высокое быстродействие и превосходящие в более чем 100 раз по радиационной стойкости (при меньшем электропотреблении и способности работать при более высоких температурах) традиционные приборы на кремниевой основе.
 Расчетная годовая производительность каждой установки - до 8000 пластин диаметром 76...400 мм (для сравнения: производительность аналогичной установки в земных условиях - 1500 пластин диаметром 25...150 мм) обеспечивает экономический эффект (годовую прибыль с учетом затрат на амортизацию, стоимость исходных материалов и семи полетов МАКСа) до
$260 млн. (при стоимости одной готовой пластины с гетероэпитаксиальной структурой диаметром 400 мм в пределах $13000...18000).

Посмотреть во всех деталях работу орбитального технологического комплекса, периодически обслуживаемого орбитальным самолетом МАКС,  можно, установив на свой компьютер наш скринсейвер.

 

Общий вид МАКС в представлении художника

Чертежи (рисунки) второй космической ступени МАКС


Вернуться назад