Описание аппаратов Х-33 И «VENTURESTAR»

Идея создания МТКС по схеме несущего корпуса в комплектации с двигателями LA (Linear Aerospike) с линейным центральным телом и металлической теплозащитой была выдвинута фирмой «Lockheed Skunk Works» еще в 1992 г. В последующем и особенно на этапе эскизного проектирования в рамках программы RLV первоначальный облик и характеристики предложенной транспортной системы претерпели некоторые изменения.

К началу непосредственных работ по опытному прототипу новая МТКС, получившая собственное имя «VentureStar» («Звезда предприятия»), приобрела более плавные обводы верхней части фюзеляжа, сохранив при этом треугольную форму в плане. Помимо двух стабилизаторов для управления изделием и увеличения путевой устойчивости было предложено использовать двухкилевое вертикальное оперение. В целях повышения управляемости при гиперзвуковом полете в нижней части корпуса предусматривались два балансировочных щитка.

Аэродинамическое качество си ... Читать дальше »

Программа Х-33. Конкурсные проекты

Работы по проекту Х-33 начались с конкурсного отбора полученных от промышленных фирм предложений по новому экспериментальному аппарату. Контракты стоимостью по 8 млн долл. каждый на выполнение первого этапа программы NASA подписало в начале 1995 г. с тремя компаниями: «McDonnell Douglas Aerospace», «Rockwell International Space Systems» и «Lockheed Martin Advanced Development», иногда называемой «Lockheed Martin Skunk Works». Выбранные компании в течение 15 месяцев (с марта 1995 г. по май 1996 г.) занимались выработкой концепции перспективной МТКС и ее масштабной модели, а также составлением бизнес-плана реализации проекта.

Поскольку никаких конкретных требований по типу аппарата Х-33, равно как и системы RLV, NASA не выдвигало, то представленные на конкурс проекты существенно отличались друг от друга — воспользовавшись полученной свободой, компании постарались на новом технологическом уровне реализовать свои лучшие конструкторски ... Читать дальше »

Программа Х-33. Задачи и этапы программы

Результаты исследования «Выход в космос» сыграли важную роль при подготовке документа «Политика в области ТКС». Тем не менее, несмотря на однозначность ряда предложений NASA по формированию будущего парка средств выведения, задачи, поставленные перед этим ведомством в президентской директиве, оказались достаточно умеренными:

— продолжать эксплуатацию МТКС «Спейс Шаттл» до 2012—2013 гг. (прежде NASA планировало прекратить ее полеты 4—5 годами раньше);

— провести проектные изыскания по одноступенчатой транспортной системе с тем, чтобы после 1996 г. приступить к работам по подготовке необходимой элементной базы и созданию масштабной модели новой МТКС для комплексной оценки выбранной схемы и использованных технологий. Летные испытания этой модели должны начаться не позднее середины 1999 г.;

— при разработке технологической базы и проектировании новой транспортной системы NASA должно учитывать требования военны ... Читать дальше »

Программа Х-33. Предварительные изыскания

Задачи NASA по созданию новых средств выведения, определенные в директиве «Политика в области ТКС», были сформулированы на основе результатов выполненного этим ведомством исследования «Выход в космос» («Access to Space»). В ходе данной работы изучались возможности сокращения затрат на транспортное обеспечение перспективных проектов, повышения безопасности космических полетов, а также укрепления позиций американских компаний на рынке пусковых услуг.

В качестве исходных данных для исследования «Выход в космос» использовалась оценка общенационального грузопотока, который потребуется обеспечить до 2030 г. В его состав включались грузы, необходимые для развертывания и эксплуатации Международной космической станции, гражданские, военные и коммерческие аппараты.

Перечень задач для новых средств выведения не предусматривал значительного повышения их энергетических характеристик, но их эксплуатационные затраты требовалос ... Читать дальше »

Программа Х-33

Проект Х-33, работы по которому велись в 1995—2001 гг., являлся ключевым элементом программы создания МТКС второго поколения — в ходе его выполнения предполагалось разработать и испытать масштабную гиперзвуковую модель будущей одноступенчатой системы. Несмотря на полное прекращение работ, данный проект, приобретший в свое время практически общенациональное значение, интересен не только в техническом отношении. Неудачное завершение программы выявило реальные возможности промышленности, которые оказались ниже ожидаемых, а также подчеркнуло значимость руководства государственных структур в управлении сложными экспериментальными проектами.

В связи с этим ниже приводится достаточно подробное описание программы Х-33, включая предварительные изыскания, на основании которых принималось решение о типе и характеристиках новой транспортной системы.

Аппарат «DELTA CLIPPER» (Часть 3)

Впервые посадка изделия была произведена не на подготовленную бетонную площадку, а на природную поверхность полигона, представляющую собой гипсовые отложения. Касание произошло через 78 с после старта при скорости 1,1 м/с с небольшим боковым скольжением; отклонение оси модели от вертикали не превысило 1°.

Послеполетный осмотр аппарата DC-X показал обширное размерами 1,2 х 4,5 м разрушение нижней и центральной части корпуса, толщина которого составляет около 2,5 см. Кроме того, была обнаружена небольшая трещина в сварном шве бака водорода. Подобный ущерб был признан восстановимым при незначительных затратах. Для изготовления нового фюзеляжа его разработчику — фирме «Scaled Composites» было передано 700 тыс. долл. (первый корпус обошелся в 1,2 млн долл.).

Несмотря на аварию, участники проекта были далеки от огорчений — при столь значительных повреждениях изделие продемонстрировало высокую живучесть и доказало свои права на дал ... Читать дальше »

Аппарат «DELTA CLIPPER» (Часть 2)

Самостоятельная разработка отдельных программных средств стала своеобразным исключением из правила, принятого при создании аппарата DC-X, — минимум новых элементов. В целом компания «McDonnell Douglas» стремилась широко использовать в конструкции изделия уже готовые и испытанные компоненты. Так, например, инерциальные измерительные блоки с лазерными гироскопами были заимствованы с истребителя F-15, акселерометры с самолета F-18, а Для многочисленных люков обслуживания использовались стальные петли с пианино, закупленные в ближайшем магазине «Сделай сам».


Подобная практика стала возможной благодаря свободе, предоставленной компании «McDonnell Douglas» заказчиком. В рамках проекта «Delta Clipper» У СОИ применило новые организационные методы управл ... Читать дальше »

Аппарат «DELTA CLIPPER»

Проблемы, возникшие при реализации проекта NASP, уже ' к началу 1990-х годов^выявили невозможность создания в ближайшее время одноступенчатой МТКС самолетного типа. Но продолжавшиеся работы по программе СОИ по-прежнему предусматривали наличие оперативного и дешевого средства выведения многочисленных спутников систем наблюдения и перехвата баллистических ракет.

В 1990 г., приступив к выполнению проекта SSRT («Single Stage Rocket Technology» — «Технологии для одноступенчатой МТКС»), Управление по программе СОИ (УСОИ) заключило с четырьмя промышленными компаниями контракты на подготовку предложений по новой транспортной системе. В ходе проводившихся исследований подрядчиками было рассмотрено несколько схем будущей МТКС. Среди традиционных ВКС один вариант отличался новизной: компания «McDonnell Douglas» предлагала аппарат ракетного типа с вертикальным стартом и вертикальной посадкой.

Транспортная система «Delta Clipper» грузоподъемностью ... Читать дальше »

Программа NASP и ее развитие (Часть 4)

Сразу же после успешного испытания модели NASA выделило 20 млн долл. на подготовку к завершающему этапу программы.

Запуск последнего третьего аппарата Х-43А был произведен 16 ноября 2004 г. Сброс ракеты с моделью общей массой 19,5 т был осуществлен на высоте 12,2 км (для достижения максимальной скорости разгонная ступень снаряжалась штатным топливным зарядом). Через 32 с после запуска РДТТ ракета достигла высоты 16,5 км, развив скорость М=3, спустя еще 11с при скорости М = 4 на высоте 19,2 км была включена система охлаждения аппарата.

Разгонный блок «Пегас» прекратил свою работу в момент Т+90 с при скорости М = 9,65 на высоте 33 км; через 7 с было произведено отделение аппарата Х-43А. При свободном обтекании скорость набегающего потока составляла 2133 м/с, но в двигательном тракте перед камерой сгорания она снижалась до 915 м/с.

В таком режиме на 10 с был включен СПВРД. За время работы установки аппарат, установи ... Читать дальше »

Программа NASP и ее развитие (Часть 3)

Прекращение работ по элементной базе аппарата Х-30 отчасти связывают с приходом к власти У. Клинтона, президента от демократической партии. В отличие от предшественников-республиканцев Р. Рейгана (1911—2004) и Дж. Буша-старшего (1924 г.р.), являвшихся инициаторами «Стратегической оборонной инициативы», новая Администрация была весьма критически настроена на реализацию крупномасштабных военных проектов с элементами космического базирования.

Но важнейшей же причиной закрытия программы Х-30 была, конечно, ее высокая сложность. Кроме того, отмечалась и неудовлетворительная организация работ по проекту. В связи с чем было признано нецелесообразным в дальнейшем выполнять подобные программы при совместном руководстве военного и гражданского ведомств. Поэтому в соответствии с президентской директивой 1994 г. ВВС сосредоточили свои усилия на кратко- и среднесрочных проектах с небольшой степенью риска (в качестве примера может служить п ... Читать дальше »