На базе этой концепции сотрудниками Научно-исследовательского предприятия гиперзвуковых систем разработано целое семейство гиперзвуковых летательных аппаратов «Нева», предназначенных для транспортировки полезных грузов на дальние расстояния или на орбиту.
Среди них — многоцелевой гиперзвуковой самолет «Нева» для метеорологических и астрофизических исследований, геологической разведки и экологического контроля; гиперзвуковые самолеты для перевозки грузов и пассажиров со скоростью 15 000 км/час.
Особый интерес для нас представляет воздушно-космический самолет «Нева». Его характеристики таковы: взлетная масса — 364 т, масса полезной нагрузки, выводимой на орбиту, — 3 т, максимальная скорость полета на высоте 100 километров — 7500 м/с.
В настоящее время командой Владимира Фрайштадта проведены все возможные исследования, однако до постройки экспериментальных прототипов дело никак не дойдет. Причина стандартна: у нашего государства нет денег на осуществление высокотехнологических проектов. А частный капитал, имея перед собой наглядный пример «ЮКОСа», вовсе не стремится выводить свои капиталы из тени и вкладывать их в перспективные разработки.
«АЭРОКОСМИЧЕСКОЕ РАЛЛИ». Тем временем в 1996 году американский фонд «Икс-прайс» («Х-Prize») учредил приз в 10 млн. долларов за создание тренировочного и туристического ракетоплана, который мог бы доставить на высоту более 100 км трех астронавтов.
Предварительные разработки представили до четырех десятков частных фирм, научных организаций и университетов. Включилась в конкурс и Центральная научно-исследовательская лаборатория «Астра» Московского авиационного института. В этой лаборатории занимаются разработкой вопросов выведения в околоземное пространство малых спутников (до 100–200 кг) посредством систем «воздушного старта». Сотрудники лаборатории сочли, что «воздушный старт» будет наиболее оптимальным способом для выведения туристского ракетоплана на орбитальную высоту.
В разработке проекта приняли участие также специалисты Экспериментального машиностроительного завода имени Мясищева, ОКБ имени Микояна, ЦАГИ имени Жуковского, Института авиационной медицины и НИИ парашютостроения.
В качестве носителя выбрали истребитель МиГ-31, который создавался для борьбы с крылатыми ракетами и сверхзвуковыми бомбардировщиками типа «Валькирия». Выводимый на орбиту объект размещается под фюзеляжем на подвеске. Выйдя в зону пуска, МиГ-31 набирает скорость около 2500 км/ч, поднимается на высоту 20 км и сбрасывает ракетоплан или ракету-носитель, у которых через 6 секунд включается бортовой двигатель.
В конструкции самого многоцелевого суборбитального ракетоплана АРС (сокращение от «Аэрокосмическое ралли») использован опыт создания предшественников нашего «Бурана» — беспилотных орбитальных прототипов системы «Бор».
Габариты АРС: длина — 5,8 м, ширина — 3,7 м, высота — 1,5 м, взлетная масса — 1700 кг, из них 350 кг приходится на полезную нагрузку.
В передней части герметичной кабины АРС находится место пилота-космонавта, за ним располагаются штурман и бортинженер либо туристы. В течение трехминутного полета экипаж АРС проходит все стадии космического путешествия.
Предполагается, что после отделения от МиГ-31 ракетоплан включит собственный двигатель и разовьет скорость до 1300 м/с. При этом он поднимется на высоту 120–130 км, а затем перейдет в режим планирующего спуска. Наконец, он совершит посадку на аэродром по-самолетному или приземлится с помощью крыла-парашюта.
«КОСМИЧЕСКОЕ ТАКСИ». Еще один проект в рамках конкурса «Икс-Прайс» разрабатывается в Акционерном обществе «Суборбитальная корпорация» при участии Экспериментального машиностроительного завода имени Мясищева.
По идее, запуск ракетного модуля «Космополис-ΧΧΙ» с пассажирской капсулой осуществляется с самолета-носителя на высотах порядка 20 км. В качестве самолета-носителя выбран высотный самолет М-55 («Геофизика») разработки завода имени В. М. Мясищева. Его летные характеристики таковы: максимальная скорость — 2650 км/ч, практический потолок — 22 км, максимальная дальность — до 4000 км.
Ракетный модуль «Космополис-ΧΧΙ» состоит из трехместной пассажирской капсулы, двигательного блока, отсека оборудования с системами управления, жизнеобеспечения и спасения. Он устанавливается на «спину» самолету-носителю и держится на специальных узлах крепления, снабженных управляемыми механическими замками.
Многоразовый транспортный корабль НПО «Энергия»: 1 — стабилизаторы; 2 — парашютный отсек; 3 — отсек полезного груза; 4 — кабина экипажа; 5 — двигатели системы ориентации; 6 — выдвижные посадочные опоры; 7 — двигатели довыведения и орбитального маневрирования; 8 — балансировочный щиток.
Внутри капсулы размещается три пассажирских кресла, которые для снижения посадочных перегрузок снабжены системой демпфирования. Система жизнеобеспечения позволяет поддерживать внутри пассажирской капсулы нормальные условия для жизнедеятельности космических пассажиров без применения индивидуальных дыхательных приборов.
После сброса с самолета-носителя ракетный модуль должен набирать высоту по параболе, в верхней точке которой происходит расстыковка пассажирской капсулы и двигательного отсека. При снижении пассажирская капсула опирается на выдвижные аэродинамические плоскости, которые и обеспечивают управляемый спуск. Посадка выполняется по-самолетному, на взлетно-посадочную полосу обычного аэродрома. В качестве альтернативного варианта возможна посадка пассажирской капсулы на парашюте.
По словам Главного конструктора проекта Валерия Новикова, такая схема позволит совершить своего рода революцию в астронавтике, поскольку приведет к появлению нового поколения космических носителей многоразового использования, куда более дешевых и надежных, чем нынешние.
Однако пока наши конструкторы, продемонстрировав модели своих конструкций, искали субсидии на их строительство, приз забрал известный американский авиаконструктор Барт Рутан, создавший на деньги частного капитала аэрокосмическую систему «Белый рыцарь», которая и смогла совершить осенью 2004 года взлет на высоту более 100 км.
Правда, создание самой системы обошлось более чем в 25 млн. долларов. Однако инвесторы вовсе не считают свои деньги выброшенными на ветер. Ведь ныне, как известно, один только билет на орбиту для космического туриста стоит таких денег. Создатели «Белого рыцаря» обещают брать дешевле и тем не менее намерены получать ежегодно прибыль не менее 100 млн долларов.
Экспедиция, осуществленная Б. Рутаном и его командой, стала своего рода сенсацией и в США. Небольшая частная компания сумела обставить НАСА по созданию многоразового «челнока» нового поколения, потратив на это сравнительно небольшую сумму. Вот как это было…
Авиационно-космическая система МАКС-Т.
Авиационно-космическая система МАКС-М.
ПОЛЕТ НА ВЫСОТУ В 100 КМ. В октябре 2004 года, уложившись в недельный срок, частный космический корабль «Space Ship One» дважды совершил полет на высоту более 100 км.
Маленький самолет сначала под управлением космонавта-любителя Майкла Невилла, а потом — его коллеги Брайана Бинни поднялся на высоту свыше 100 км и благополучно приземлился на аэродроме в Калифорнии.
Гонка за призом началась еще весной 2003 года. В апреле команда Барта Рутана, который прославился еще в 1986 году, когда построил самолет «Вояджер», на котором его брат Дик Рутан вместе с Джейн Игер совершил беспосадочный полет вокруг земного шара за 9 суток, продемонстрировала свое новое детище. Оно представляло собой транспортную систему, состоящую из самолета-носителя и ракетоплана, способного, по заверению конструктора, доставить людей в космос.
Затем было совершено несколько испытательных полетов, которые показали, что самолет-ракетоносец «Белый рыцарь» и ракетоплан, в принципе, готовы к штурму высоты.
Схема полета такова: высотный самолет «Белый рыцарь» поднимает небольшой ракетоплан на высоту 13 км. Отсюда тот стартует и, преодолев еще 87 км на собственных двигателях, дальше движется по инерции, описывая параболу. При этом его экипаж оказывается в невесомости 3–4 минуты, а затем возвращается на Землю, спланировав на крыльях ракетоплана, которые разворачиваются в рабочее положение на высоте 24 км.
Барт Рутан предложил для этой схемы ряд новшеств. Например, работа двигателя ракетоплана основана на жидкой окиси азота, которая проходит через пустотелый резиновый цилиндр. Жидкость представляет собой мощный окислитель, благодаря которому резина сгорает с повышенной интенсивностью, создавая при этом тягу. Таким образом, система сочетает безопасность ракетного двигателя на жидком топливе (при помощи клапана его можно быстро отключить) с простотой твердотопливного ракетного ускорителя.
