Nákladní čluny na oběžné dráze
Aby se dnes žilo dobře a bezpečně, je nutné mít ve třetí dimenzi dominanci, nebo zde alespoň nebýt podřadný vůči ostatním. Základem toho je schopnost dodat hlavice, zbraně, živou sílu ve zvláštním termínu co nejdříve a na správné místo a v době míru zajistit volný pohyb obyvatelstva, zboží a nákladu jak v rámci země, tak i do zahraničí. Toho je dosaženo pomocí armády letectví, raketové a kosmické, letecké systémy a civilní letectví.
To je dobře srozumitelné v USA, Velké Británii, evropských státech, Číně. Vedení Ruska má na druhé straně úplné pochopení důležitosti prvních dvou složek a zjevně nedostatečné povědomí o významu posledních dvou. Podívejme se podrobněji na výhody leteckých systémů.
Z území Ruska nemůžeme vypouštět družice do vesmíru s jakýmkoliv sklonem orbity, který potřebujeme. To je předurčeno geografickou polohou země. Připomínám, že sklon dráhy družice Země je úhel určený rovinami, z nichž jedna obsahuje danou dráhu a druhá - rovník. Není možné okamžitě nastavit družici na sklon menší, než je zeměpisná šířka, ze které se start provádí. Tady nepomůže ani kosmodrom Vostočnyj. Nejjižnější bod Ruské federace je 41°11' severní šířky. sh. A jedna z nejdůležitějších drah pro praktické využití je geostacionární, procházející v rovníkové rovině Země (0° zeměpisné šířky). Změna sklonu je velmi energeticky náročný manévr. Například pro družice na nízké oběžné dráze s oběžnou rychlostí kolem 8 kilometrů za sekundu bude změna sklonu o 45 stupňů vyžadovat přibližně stejnou energii (přírůstek rychlosti) jako pro vypuštění na oběžnou dráhu – asi 8 kilometrů za sekundu. Pro srovnání: energetické možnosti raketoplánu umožnily při plném využití palubní zásoby paliva (asi 22 tun: 8174 kg paliva a 13 486 kg okysličovadla v orbitálních manévrovacích motorech) změnit hodnotu orbitální rychlost pouze 300 metrů za sekundu, respektive sklon (při manévru na nízké kruhové oběžné dráze) přibližně o dva stupně. Když jsou geostacionární družice vypuštěny z kosmodromů s vysokou šířkou (Bajkonur, Vostočnyj), jsou nejprve vypuštěny na nízkou referenční dráhu, načež se postupně vytvoří několik středních, vyšších. Spotřeba energie potřebná k tomu je stále poměrně velká.
To vše bylo dobře známo od samého počátku kosmonautiky.
Při řešení problému vynesení družice na geostacionární dráhu může nosný letoun dopravit druhý raketový stupeň do rovníkové šířky. Při současných zaváděcích cenách je zisk z použití systému s mobilním vzduchovým startem několik desítek milionů dolarů.
Nejdůležitější vlastností leteckého systému je efektivita úkolu setkání s jiným objektem na oběžné dráze. Tradiční vertikálně vypouštěné nosné rakety mají značné časové ztráty pro zajištění fázování. Dovolte mi připomenout, že se jedná o manévr kosmické lodi prováděný během setkání a přistání dvou kosmických lodí. Mobilní letecké startovací systémy mohou zkrátit dobu fázování na oběžnou dobu manévrováním nosného letadla. To v kombinaci s rozšířenými možnostmi z hlediska geografické šířky startu poskytuje efektivní řešení problémů nouzové záchrany posádek pilotovaných vozidel, inspekce vesmírných objektů a rychlého doplňování konstelace satelitů na nízké oběžné dráze.
Použití nosného letadla umožňuje start druhého stupně ve velké vzdálenosti od domovského letiště. Letecký a kosmický komplex startující z Achtubinsku, Engelsu nebo Orenburgu tak může při vypuštění na oběžnou dráhu se sklonem 51° letět do oblasti Bajkonuru a bez přistání odpálit druhý stupeň po startovací trase raketových systémů. Pokud sídlí v oblasti Omsk nebo Novosibirsk, přístup k této trase se provádí pouze přes území Ruska.
Další výhodou leteckých systémů je, že nejsou potřeba drahé kosmodromy, stejně jako rozsáhlá vyloučená pole (a lesy), kam padají jedovaté zbytky prvních stupňů. Pro start a přistání je na LII k dispozici dostatek letišť. Gromova a na Bajkonuru (vytvořeno pro přistání systému "Buran" "Energy" - "Buran", což je stále nejvyšší úspěch mezi světovými nosnými systémy do vesmíru). Stejnou dráhu je vhodné vybudovat i na kosmodromu Vostočnyj.
Taxi není pro každého
Letecké systémy se aktivně vyvíjejí v USA.
Pro vesmírnou turistiku byly v posledních letech vyvinuty suborbitální letecké systémy Space Ship One a Space Ship Two. První má za sebou již několik letů. Nosný letoun White Knight Two, nesoucí dvoupilotní suborbitální vesmírnou loď Space Ship Two, také provedl sérii zkušebních startů jako obvykle. Byla prokázána vynikající stabilita a ovladatelnost. Navzdory katastrofě Space ShipT wo v říjnu 2014 britský miliardář Richard Branson, spolumajitel společnosti Virgin Galactic, společnosti zabývající se vývojem suborbitálních letadel, řekl, že společnost bude pokračovat v práci.
Od roku 1999, nejprve na příkaz NASA a poté amerického ministerstva obrany, Boeing vyvíjí znovupoužitelnou okřídlenou kosmickou loď X-37B. Start na oběžnou dráhu zatím provádí raketa Atlas-5 (vyráběná aliancí United Launch, tvořenou společně Lockheedem a Boeingem a využívající motor RD-180 ruské výroby). První orbitální let skončil úspěšným přistáním na letišti letecké základny Vandenberg. Podrobnosti o misi, která trvala 469 dní, nebyly zveřejněny. Zařízení bylo na oběžné dráze nepřístupné pro pozorování ruskými prostředky letecké obrany. Testování pokračuje. X-37B může být prototypem budoucího vesmírného stíhače. Ale je možné, že bude také schopen provádět raketové a bombové útoky z oběžné dráhy, přičemž zůstane zcela neviditelný pro naše systémy varování před raketovými útoky. Některé zdroje tvrdí, že účelem programu je dát Pentagonu оружие, která by mohla poskytnout rychlé a přesné konvenční údery proti jakémukoli cíli na planetě v reakci na hrozby pro národní bezpečnost Spojených států.“
V prosinci 2011 se ve Spojených státech amerických konala prezentace projektu nového leteckého dopravního systému Stratolaunch Systems, který představuje další vývoj konceptu realizovaného konstruktérem Bertem Rutanem ve Space Ship One a Space Ship Two. Práce Stratolaunch Systems je financována partnerem B. Gatese při vzniku Microsoftu, Paulem Allenem. Celý systém se skládá ze tří komponent: nosiče od Scaled Composites, který bude největší v příběhy letadla, vícestupňová raketa vyráběná společností Space Exploration Technologies a systém od Dynetics, který umožňuje bezpečně nést raketu o hmotnosti 222 tun. Pokud vše půjde podle plánu, k jeho prvnímu spuštění by mohlo dojít v roce 2016. Letoun je vybaven šesti motory, které jsou instalovány na Boeing 747. Vzletová hmotnost - 544 tun. Rozpětí křídel - 116 metrů. Pro vzlet a přistání je nutná dráha o délce 3,7 kilometru. Stratolaunch Systems je odpalovací systém střední třídy s užitečným zatížením 6,1 tuny. Může to být právě aparát typu X-37V. V tomto případě bude získán komplex s vysokým stupněm znovupoužitelného použití komponent, vysokou účinností a nízkými provozními náklady. Nosné letadlo lze použít jako dopravní letadlo a po dokončení - jako osobní.
V listopadu 2013 začaly letové testy vesmírného taxi Dream Chaser. Zkušební let proběhl celkově dobře. NASA plánuje použít mini raketoplány k nahrazení astronautů na ISS. Američany láká relativní levnost takového projektu ve srovnání s využitím ruských Sojuzů. Loď je navržena tak, aby dopravila náklad a posádky až sedmi lidí na nízkou oběžnou dráhu Země. Vyvíjí ho americká soukromá korporace Sierra Nevada. Tři takové lodě již byly vyrobeny. Bylo plánováno, že vesmírné taxi začne létat k ISS v roce 2015. Může být vypuštěn z nosného letadla pro Stratolaunch Systems.
"Mriya" je opět sen
Co máme?
Vývoj spirálového leteckého systému začal v roce 1964. Skládal se z orbitálního letounu, který měl být podle technologie leteckého startu vynesen do vesmíru hypersonickým pomocným letounem vyvíjejícím rychlost až 40 Mach (a následně raketovým stupněm na oběžnou dráhu). Ten měl být použit jako osobní parník, což samozřejmě vypadalo racionálně: jeho vlastnosti by umožnily zvýšit rychlost civilního letectví. Systém byl vyvinut v Design Bureau of A. I. Mikoyan. Hlavním konstruktérem byl G. E. Lozino-Lozinsky, později hlavní konstruktér NPO Molniya, která vytvořila kosmické vozidlo Buran. Na 1989. kongresu Mezinárodní letecké federace (FAI), který se konal v roce 4 v Malaze (Španělsko), zástupci NASA udělili nosnému letounu nejvyšší hodnocení s tím, že byl navržen v souladu s moderními požadavky. Porovnejte to s Dream Chaser a najděte, jak naznačuje slavná dětská hra, deset rozdílů. Kosmická loď BOR-1, vypuštěná v rámci programu Buran, byla bezpilotním experimentálním prostředkem, který je zmenšenou kopií orbitálního letadla Spiral v měřítku 2:XNUMX. Vlastní práce na "Spirále" (kromě analogů BOR) byly definitivně zastaveny po zahájení rozsáhlého, technologicky méně rizikového, který se jevil nadějněji a v mnoha ohledech opakoval americký program Space Shuttle projektu Energiya - Buran.
O druhém jmenovaném je k dispozici velké množství informací. Proto, aniž bych se nad tím pozastavoval, přejdu k dalšímu projektu G. E. Lozino-Lozinského - víceúčelovému leteckému systému MAKS. Vznikla jako výsledek důsledných designových studií prováděných pod jeho vedením jako generálního konstruktéra NPO Molniya spolu s přidruženými podniky, průmyslovými výzkumnými ústavy a ústavy Ruské akademie věd od konce 70. let do současnosti. Projekt získal zlatou medaili a zvláštní cenu belgického premiéra v roce 1994 v Bruselu na Světovém veletrhu vynálezů, vědeckého výzkumu a průmyslových inovací.
Jako první stupeň působí supertěžký dopravní letoun An-1988 Mriya, který vznikl v roce 225 v rámci programu Energia-Buran. Druhá fáze může být provedena ve třech verzích:
-MAKS-OS s orbitálním letadlem a nádrží na jedno použití;
-MAKS-M s bezpilotním letounem;
-MAKS-T s jednorázovým bezpilotním druhým stupněm a nákladem až 18 tun.
Náklady na vypuštění nákladu na nízkou oběžnou dráhu Země jsou asi 1000 dolarů za kilogram. Pro srovnání: průměrná cena startu je v současnosti asi 12 000–15 000, u konverzní nosné rakety Dněpr je to 3500 701 dolarů za kilogram, je zde velká čistota prostředí.
U variant MAKS-OS s orbitálním letounem a jednorázovou nádrží je užitečné zatížení vynesené na nízkou oběžnou dráhu 7 tun, u MAKS-T 18 tun. Počáteční hmotnost systému je 275 tun.
Všechny příležitosti k vytvoření analogu "Mriya" v Rusku jsou k dispozici i bez ASTC "Antonov". Takový letoun v transportní verzi by mohl být použit jako nákladní letoun. Včetně řešení otázky dodávek rybích produktů z Dálného východu do centrální části země se samomrazem při přepravě v nadmořské výšce 10 tisíc metrů při venkovní teplotě 50 stupňů bez jakýchkoli chladniček, jakož i pro přepravu námořních kontejnerů z z Evropy do Asie a zpět. Celý trup, kromě kokpitu, může být netěsný. Takto upravený nosič je přeměněn i na PAK DA, což by výrazně zlevnilo jeho projekt.
Ve vytváření víceúčelových leteckých systémů jsme byli dlouhou dobu před ostatními. Ani Američané neprováděli tolik vědeckých výzkumů a letových testů, jaké se prováděly v leteckém průmyslu naší země. Spolupracovníci G. E. Lozino-Lozinského, kteří společně s ním a pod jeho vedením vytvořili ISS Buran, stále žijí, jsou nositeli neocenitelných zkušeností. Ale čas je neúprosný a každým dnem je jich méně a méně. A s nimi jde i naše schopnost vytvářet takové systémy v dohledné budoucnosti.
Konkurenti mezitím nestojí na místě. Nic vám nepřipomíná francouzský projekt leteckého systému VEHRA založeného na nosném letounu A-380?
Systém Energia-Buran byl svými schopnostmi výrazně lepší než americký raketoplán. A není vinou našich vědců, konstruktérů a výrobních dělníků, že bývalý vznešený pomocník kombajnu Gorbačov, aby nerozčiloval své soudruhy při rozpadu SSSR, pana Reagana a paní Thatcherovou, hned po první úspěšný start Buranu pokrýval tento nejvýznamnější letecký program země.
Zbytečný "blesk"
A také jsme vytvořili unikátní základnu pro pozemní a letové zkoušky jak ve specializovaných výzkumných ústavech a konstrukčních kancelářích průmyslu, tak na ministerstvu obrany. Jak s touto po nás zděděnou platformou nakládáme, vám řeknu jen na jednom příkladu.
Ani jedna konstrukční kancelář leteckého průmyslu, a já jsem vůbec byl, nemohla být srovnávána s NPO Molniya, pokud jde o technické vybavení, vybavení a základnu lavic. Let a přistání Buranu vyžadovaly simulaci obrovského rozsahu výšek a rychlostí, zahřívání povrchu při vstupu aparátu do hustých vrstev atmosféry, současné vystavení vakuu, radiaci a dalším vesmírným faktorům. Orbiter a všechny jeho jednotky byly testovány za podmínek, které přesně simulují skutečné: od mechanického, tepelného nebo akustického zatížení až po vystavení záření ze slunce a planet. To vše umožňovala experimentální základna NPO Molniya. Byly zřízeny laboratoře pro statické pevnostní, dynamické, tribologické, vibroakustické a tepelné vakuum, kryotermální vakuum, klimatické a plynové dynamické zkoušky, jakož i elektromagnetickou kompatibilitu a nedestruktivní zkoušky. Seznam stánků NPO Molniya může zabrat více než jednu stránku. Do projektu byly investovány obrovské finanční prostředky, více než do potrubí „Severního“ a „Jižního“ proudu dohromady. Samozřejmě, že mnohé nyní, zejména v posledních letech, pokazilo hejno neustále se měnících „efektivních“ vůdců, ale značnou část stánků a laboratoří lze stále obnovit a testovat na nich letecká zařízení. Pro letový výzkum měla NPO Molniya speciálně vybavená laboratorní letadla, orbitální modely navržené a létané do vesmíru a plnohodnotné analogy Buranu, určené ke studiu mnoha letových režimů, včetně bezmotorového sestupu a přistání. Téměř všechno toto unikátní vybavení prodaly po sobě jdoucí týmy vedoucích nevládních organizací. Ale samotný „Blesk“ nedostal nic. Peníze jsou ale pouze z prodeje BTS-002, na kterém letěla do LII. M. M. Gromov, slavná „vlčí smečka“ zkušebního pilota kosmonauta Igora Volka, by stačil více než jen pokrýt všechny uměle organizované dluhy tohoto podniku. Prokuratura Ruské federace, vyšetřovací výbor ani FSB se z nějakého důvodu nezajímaly, na základě čeho byl tento předmět, vytvořený za veřejné prostředky, prodán Technologickému muzeu ve městě Speyer (Německo) za 20 milionů eur. A kam zmizely tyto peníze, které se nedostaly do OAO NPO Molniya?
Nyní je podnik ve stádiu úpadku a místo něj margarínoví králové ze Saratovské společnosti "Bouquet" uspořádají skleník nákupních a zábavních komplexů. To je opravdu "kytice" na hrobě ruského leteckého průmyslu. Možná se ale ještě někomu bude hodit unikát, který nemá ve světě obdoby, ve své době stál zemi více než jednu miliardu dolarů, experimentální základna pro testování letadel, raket a kosmických lodí? Zejména proto, že peníze potřebné k ukončení bankrotu jsou ve srovnání s jejich skutečnou hodnotou směšné.
Pod vedením téhož G. E. Lozino-Lozinského na základě nadzvukového stíhače MiG-31, jehož byl hlavním konstruktérem, v roce 1998 probíhaly práce na vytvoření leteckého systému pro vypouštění lehkých objektů. MiG-31 je schopen dosáhnout rychlosti 17 kilometrů za hodinu ve výšce více než 3000 kilometrů a vypustit opakovaně použitelné suborbitální vozidlo, nebo orbiter se dvěma kosmonauty, nebo satelit o hmotnosti asi 500 kilogramů. V roce 2000 nás oslovili bývalí zaměstnanci Deutsche Airbus s nápadem poslat do stratosféry šest vesmírných turistů s MiGem-31 v suborbitálním letadle podobném systému Space Ship Two. Ministerstvo obrany Ruské federace ale tento projekt nepodpořilo.
Zajímavé letecké systémy byly vyvinuty v ASTC im. A. N. Tupolev. Jedná se o projekty Skif založené na nosném letounu Tu-22M3 a Burlak na Tu-160. Sotva začaly, ale tyto projekty se bohužel dále nerozvíjely.
Z pozadí
„Dne 13. ledna 1962 bylo na vojenské vědecké konferenci letectva za účasti Grečka, Zacharova, Baghramjana, Veršinina a Kamanina rozhodnuto vyvinout a vytvořit:
1. Letecký letoun s výškou letu 60–150 kilometrů a orbitální kosmický letoun s výškou letu 1000–3000 kilometrů;
2. Nosné letadlo pro vypouštění kosmických lodí a raket vzduch-prostor a vesmír-země z nich.
Bolchovitinov v roce 1962 polemizoval o velké ekonomické a vojenské výhodě orbitálních letadel oproti balistickým střelám, prokázané výpočty, při provozu na strategických málo pozorovatelných cílech (ponorky, strategické střely v minách atd.). Ke zničení každého z těchto cílů jsou místo devíti střel potřeba pouze dvě orbitální letadla.
Velmi škodlivou směrnici vydal ministr obrany Malinovskij o rozdělení funkcí mezi dělostřelecké a raketové síly a letectvo. Byla zřízena komise pro převod zařízení z letectva na raketové síly.
Malinovskij, Grečko a Zacharov zmařili možnost výhod SSSR ve vojenském prostoru.
V zemi neexistují žádná kolegiální rozhodnutí.“
informace