ГЛАВА 8. Федеральные полигоны

США располагают четырьмя стационарными космодромами, обеспечивающими запуски транспортных космических систем: Канаверал, Ванденберг, Уоллопс и Кадьяк. (Некоторую путаницу в данный счет вносит ракета воздушного базирования «Пегас», поскольку старты ее самолета-носителя производились, например, и с базы Эдвардз, и с Канарских островов.)

Первые два космодрома, являющиеся основными элементами Восточного и Западного испытательных полигонов, соответственно, находятся в ведении Космического командования ВВС; третий эксплуатируется NASA. В создании последнего, самого молодого, основную роль сыграли коммерческие компании (стартовым комплексам неправительственных организаций посвящена заключительная глава этой части).

РАЗДЕЛ 4. Наземный комплекс

Важной составляющей частью ракетно-космического комплекса являются наземные средства обеспечения запуска транспортных космических систем. Затраты на предполетную подготовку и проведение старта ТКС составляют значительную долю от общей стоимости пуска (для различных одноразовых ракет-носителей и МТКС «Спейс Шаттл» этот показатель варьируется в пределах 25—45%). В связи с этим технико-эксплуатационные показатели средств космодрома и эффективность работы наземных служб во многом предопределяют величину потребных затрат на реализацию какой-либо космической программы.

Для предстартовой подготовки, запуска и управления полетом ТКС необходима разветвленная и дорогостоящая наземная инфраструктура с многочисленными станциями слежения, удаленными иногда от места старта на тысячи километров. Поэтому первые американские космодромы были развернуты на военных полигонах, расположенных у обоих побережий страны, как атлантического, так и тихоокеанск ... Читать дальше »

Проект компании «Scaled Composites» (Часть 4)

21 июня 2004 г. стал днем подлинного триумфа компании «Scaled Composites». Входе осуществленного запуска, проводившегося при массовом скоплении публики (до 27 тысяч человек) — представителях прессы, общественных деятелей и простых зрителях, ракетоплан «SpaceShipOne» преодолел высоту 100 км.

Ранним утром в 6 ч 46 мин самолет «White Knight» с ракетопланом «SpaceShipOne» поднялся в воздух с 30-й полосы аэродрома в Мохаве. Подъем на высоту отцепки длился более часа.

В 7 ч 50 мин (Т=0) аппарат был отделен от самолета-носи-теля. Через 10 с пилот включил силовую установку ракетоплана и сразу же начал быстрый и крутой набор высоты: запуск двигателя производился практически при горизонтальном полете, через минуту угол тангажа составлял уже 83°, скорость же звука была преодолена в Т+20 с.

Разгон аппарата был осложнен нерасчетными колебаниями в поперечной плоскости, при этом угол крена достигал 45— 90° (позднее причи ... Читать дальше »

Проект компании «Scaled Composites» (Часть 3)

Схема полета ракетоплана «SpaceShipOne» весьма схожа с высотными запусками самолета Х-15. Аппарат подвешивается на двух крюках под гондолой самолета-носителя «White Knight» (вкл. 54). Отцепка происходит на высоте 15,3 км прй скорости полета М=0,6.

После непродолжительного планирования и ухода от самолета-носителя пилот ракетоплана, увеличив угол тангажа, включает маршевый двигатель. Подъем происходит практически вертикально с перегрузкой 3—4 g. Через 65 с после запуска двигатель отключается на высоте 45 км, сообщив аппарату скорость около М=3,5. При приближении к апогею пилот дает команду на складывание крыла. С помощью пневмопривода его задняя часть (около 25% от длины базовой хорды) вместе с хвостовыми балками поднимается на угол 65е.

Достигнув по крутой баллистической траектории высоты 100 км, аппарат начнет столь же отвесный спуск. При снижении в состоянии невесомости, которая будет длиться 3—4 мин, пассажира ... Читать дальше »

Проект компании «Scaled Composites» (Часть 2)

Вторая ступень, названная «SpaceShipOne» («Космический корабль-1»), спроектирована по схеме высокоплана с хвостовыми балками, на которых размещено хвостовое оперение. Разнесенные кили позволяют избежать воздействия на них продуктов горения маршевого двигателя, смонтированного в фюзеляже. Размах крыла площадью 14,9 м2 составляет 5 м.


Несмотря на необычность схемы, ни сам аппарат, ни его масштабные модели не проходили продувок в аэродинамических трубах из-за высокой стоимости этих работ. Вообще, компания «Scaled Composites» крайне редко обращается к услугам крупных промышленных корпораций и правительственных организаций, считая их расценки не оправдано высокими из-за «раздутого» бюрократического аппарата.

Фюзеляж — мо ... Читать дальше »

Проект компании «Scaled Composites»

Компания «Scaled Composites» (Мохаве, шт. Калифорния) была основана в начале 1980-х годов авиационным конструктором Бартом Рутаном (1943 г.р.). Основным направлением деятельности фирмы стали экспериментальные летательные аппараты, уникальные характеристики которых были обеспечены за счет оригинальных конструкторских решений и широкого использования композиционных материалов.

К наиболее значительным достижениям фирмы «Scaled Composites» следует отнести создание двухместного самолета «Вояджер», совершившим в 1986 г. кругосветный перелет без Дозаправки топливом. Взлетная масса этого двухместного аппарата составляла 4,2 т, масса же конструкции — всего 1 т. За девять дней беспосадочного полета самолет преодолел расстояние 40,2 тыс. км.

Неудивительно, что нацеленная на освоение новой авиационно-космической техники фирма «Scaled Composites» первой подала заявку на участие в конкурсе «Х-Prize».

Конкурс «Х-Prize» был объявле ... Читать дальше »

Проект компании «Pioneer Rocketplane»

Компания «Pioneer Rocketplane» (Лейквуд, шт. Колорадо) проектирует частично многоразовую транспортную систему «Pathfinder» («Первопроходец»), предназначенную для выведения в космос объектов легкого и среднего классов.

Основным элементом системы является пилотируемый (двухместный) трансатмосферный самолет-разгонщик. Длина аппарата составляет 25 м, относительно массы указывается, что он будет примерно на 40% тяжелее истребителя F-15 («сухая» масса этого самолета составляет 13 т; а максимальная взлетная 31 т).

Силовая установка аппарата «Pathfinder» комплектуется двумя турбовентиляторными двигателями F100-PW-200 фирмы «Pratt and Whitney» и одним кислородно-керосиновым двигателем РД-120 российского НПО «Энергомаш». Два ТРДДФ, разработанные для истребителя F-15, обеспечивают среднюю тягу 16 т, в форсажном режиме — 26 т; ЖРД, который будет приобретаться через фирму «Pratt and Whitney», развивает тягу 85 т при удельном имп ... Читать дальше »

Проект компании «Rotary rocket»

Проект основанной в 1996 г. компании «Rotary Rocket» (Редвуд-Шорес, шт. Калифорния) предполагал создание пилотируемой одноступенчатой МТКС «Roton» со стартовой массой около 181т. Данная транспортная система высотой 20 м и диаметром в основании 6,7 м рассчитывалась на выведение на орбиту высотой 288 км и наклонением 50е спутников массой до 3,2 т. Габариты отсека полезного груза допускали размещение объектов высотой 5 м и диаметром 3,66 м.

Транспортная система «Roton» со стоимостью запуска 7 млн долл. предназначалась для развертывания спутниковых систем связи, проведения научных и технологических экспериментов, обслуживания или ремонта вышедших из строя КА, возвращения их на Землю и т.п. Выполнение подобных работ с участием человека существенно повышает шансы на успешное решение задач по сравнению с использованием автоматических средств.

Высокие энергетические характеристики МТКС «Roton» планировалось обеспечить за счет использо ... Читать дальше »

Проект компании «Kelly Space and Technology»

Компания «Kelly Space and Technology» (Сан-Бернандино, шт. Калифорния) ведет разработку транспортных космических систем семейства «Eclipse». Отличительной особенностью этих ТКС является воздушный старт; доставку аппаратов на высоту 10—15 км предполагается осуществлять путем тросовой бу^' сировки самолетом «Боинг-747».

Согласно первоначальным планам, основной моделью семейства должна была стать частично многоразовая транспортная система «Eclipse Astroliner», рассчитанная на выведение на полярную орбиту высотой 465 км грузов массой 1,6 т.

Ключевым элементом этой ТКС представлялась многоразовая крылатая ступень с внутренним отсеком полезного груза, где размещался выводимый КАс одноразовыми разгонными блоками. Длина ступени оценивалась в 37,5 м, диаметр фюзеляжа — 6 м, размах дельтавидного крыла 24 м.

Однако позднее после прекращения активных работ по низкоорбитальным спутниковым системам компания «Kelly» неско ... Читать дальше »

Проект компании «Kistler Aerospace»

Корпорация «Kistler Aerospace» (Лос-Анджелес, шт. Калифорния) разрабатывает двухступенчатую с поперечным делением ступеней МТКС К-1, рассчитанную на выведение на низкую околоземную орбиту грузов массой 4,5 т, на орбиту высотой 800 км массой 2,6 т. По своей грузоподъемности новая транспортная^система сопоставима с ракетой «Дельта-2», однако по экономическим показателям она должна стать намного эффективнее — стоимость запуска МТКС оценивается в 12—18 млн долл., тогда как для РН она составляет около 50 млн долл.

Предполагается, что основные характеристики полностью многоразовой системы К-1 будут такими:

— стартовая масса — 378 т;

— высота — 36 м;

— диаметр первой ступени — 6,6 м;

— диаметр второй ступени — 4,2 м;

— длина отсека полезного груза — 4,8 м.

Полет МТКС К-1 планируется проводить по следующей схеме. Старт изделия обеспечат три кислородно-керосиновых двигателя НК-33 с общей тягой око ... Читать дальше »