Ракеты-носители. Космодромы. С. Уманский (553620), страница 28
Текст из файла (страница 28)
варьированием тяги сегментов двигателя «Аэроспайк» вЂ” в противоположность варианту с поворотом (качанием) всего двигателя для изменения направления вектора тяги. Этот способ управления уменьшает количество механических систем и существенно снижает массу летательного аппарата по сравнению с летательным аппаратом, на котором устанавливаются двигатели с колоколообразными соплами. Тягу двигателя «Х-33» можно изменять в диапазоне 40 — 119% от ее расчетного, номинального значения, в то время как тягу двигателя для полноразмерного летательного аппарата можно будет варьировать в диапазоне от 18 до 100%.
Ожидается, что срок эксплуатации линейного двигателя «Аэроспайк» для МТКС будет составлять 100 полетов. Проектирование полноразмерного двигателя планировалось завершить в 1999 г. После изготовления и испытания агрегатов приступят к сборке двигателя. Наземные испытания двигателя будут проводиться во второй половине первого десятилетия ХХ1 века. Сборку двигателя будет осуществлять фирма «Рокетдайн». Испытания агрегатов будут проводиться как на фирме «Рокетдайн», так и в Исследовательском центре НАСА им.
Маршалла. Двигатели будут испытываться в Исследовательском центре им. Стенниса в штате Миссисипи. Технические характеристики двигателя ХКЯ-2200 Тяга, кН на Земле в пустоте Улельный импульс тяги, Н«с!Кг: на Земле в пустоте Компоненты топлива Летательный аппарат «Х-ЗЗ» будут запускать с базы ВВС Эдварда в Калифорнии; посадка будет произво- 3АРУЬЕЖИЫЕ РАКЕТЫ-ИОСИТЕАИ диться на одном из двух испытательных полигонов.
Летательный аппарат будут подготавливать к полету в горизонтальном положении, затем его установят вертикально и запустят. После посадки «Х-33» возвратят на место старта, используя самолет-носитель НАСА «Боинг-747». НАСА заключило соглашение с компанией «Локхид— Мартин» на сумму 1 млрд долларов об изготовлении и проведении летных испытаний летательного аппарата «Х-33». Соглашение определяет механизм сотрудничесгва между правительством и промышленностью, который позволяет обеим сторонам вкладывать средства для достижения общей цели — дешевого доступа в космос.
Промышленность от этого соглашения прибыли не получит. Кооперацию составляют фирл~а «Локхид — Мартин» (головное подразделение) — научно-производственная фирма 8кпп!г Ъогйз (штат Калифорния), фирма «Ро- кетдайн» (двигатели), а также лаборатории НАСА и ми- нистерства обороны. Программа «Вснче Стар» (Ъепгпге 8гаг) предусматривает создание многоразового транспортного космического аппарата (МТКА), который в начале ХХ! века будет доставлять на орбиту полезные грузы (ПГ), по ценам (долл./кг) на порядок меньшими, чем это было в ХХ веке. Специалисты фирмы «Боинг» (совмсстно с компанией «Локхид-Мартин») планируют начать летные испытания аппарата «Вснчс Стар» в 2004 г.
(рнс. 80). На «Венче Стар» установлены 7 двигателей КБ-2000 (!.шег Аегозргйе) фирмы «Рокетдайн». Двигатель с 14 камерами сгорания (по 7 камер с каждой стороны) будет создавать тягу около 2000 кН. ( шл — глкгты-мюсмтглм МНОГОРАЗОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, РАЗРАБАТЫВАЕМЫЕ ЧАСТНЫМИ ФИРМАМИ Несколько десятилетий назад пионеры авиации совершили революцию, вырвав первенство в грузопассажирских перевозках у морскопзч железнодорожного и автомобильного транспорта.
В наше время ряд коммерческих компаний стремится совершить подобный прорыв, сделав космические полеты столь же рентабельными, как и авиаперелеты. Если их усилия увенчаются успехом, экономика космоса в корне изменится. Несмотря на многочисленные заверения в том, что «коммсрцпюшзация космоса даст реальные деньги», на сегодня прибыльными можно назвать только относительно узкие сектора космонавтики. Это прежде всего запуски спутников связи, навигации и Листанционного зондирования Земли.
С постепенным насьнцснием геостационара взоры разработчиков коммуникационных систем обратились к низкой околоземной орбите. Для создания полноценной системы связи с глобальным охватом на низкие о биты с разным наклонением необходимо доставить нием, наблюдается эдакий залихватский подход к проб- леме, попытка решить ее несколько экстравагантными способами и, практически повсеместно, отказ от финан- сового участия государства в работах, Сфера деятельности корпорации К1з11ег Аегозрасе явля~чает создание ракет-носителей многократного использования, обешаюших резко снизить стоимость доставки грузов в космос. В этом направлении К1зг!ег работает параллельно с такими промышленными гигантами, как Еоск11еес1 Магг1п и Вое1пя, но без техшлческой или финансовой поыгици со стороны ггюударства.
Если усилия компании увенчаются успехом, будет доказано, что не субсидируемые предприниматели от космонавтики могут конку и вать на любом у П Р О кТк И Л Ь П О Л Е 1'А АППАРАТА «ЭКЛИПС АСТРОЛАИНЕР» Отдгггение полезнога грузе Орбзитвлвный полет полезного груза Вазерагдение КГТКА арможгтние КАБИНА ЭКИПАЖА Вклинение двигателя Отделение от самолате-носителя !т--б км ~Р" у=а а Кт Отлела ие второй ступени а=120 кк ч.=з,т кмГсек / ~Ф ' ГША — РАКЕТЫОН()( И! ТАИ Сход с орбиты и разруюение второй ступени злеуьтжмыт Рлктты-ныс иттли Длина двухступенчатой РН К-1 примерно 36 м, диаметр примерно 6,6 м. Масса первой ступени 223,86 т, масса второй ступени 118,0 тонн.
Пилотируемый носитель Ес11рз Аз!го!(пег (буквально — «Звездный лайнер») компашии Ке)!у Брасе й Тесппо1о8у (г. Сан-Бернандино, шт. Калифорния) по внешнему виду напоминает «Х-34». После отдслсния от самолета-носителя начнется самостоятельный полет. Аппарат размером с «Шаттл» будет подниматься и разгоняться с помощью бортового Ж РД, тип которого пока не выбран. На ракетоплане могут быть установлены американские КБ-27 разработки Кос)тетг!упе, либо российские НК-33 разработки «Двигатели НК» или РД-180 НПО «Энергомаш». После отключения двигателя открываетсяя грузовой отсек н полезный груз довыводится на орбиту автономным Бсаг 48В фирмы ТЬ)око!. Сам жс Алина, м Размах, м Масса при взлете, т Топливо Масса топлива, т Маршевый двигатель Тяга, кН Максимальная скорость, М Масса ПЕ т (высота 180 км, != 28,5') Н2/От орбитальная Ес)(рз Аз!го!(пот возвращается н совершает планирующую посадку (рис.
82). Еще в середние 90-х годов компания «Келли Спейс» получила от отделения спутниковой связи фирмы Мосого!1а контракт стоимостью 89 млн 5 за запуск десяти спутников системы !гЫ(пш в 2002 году. В будущем возможно заключение гораздо более дорогостоящего контракта на запуск примерно 500 спутников в течение 10 лет. Для создания и использования двух аппаратов Есйра Асдго!шег необходимо 450 миллионов долларов. Основные характеристики аппарата Ес!!рв АвсгоНпег сшя — пласты-носитсли Рвботагот двигатели разгонного блока Отдеггение полезного груза Огдеггенив раз~онного блока ъ иктгкафф гИВ$В ение Самолет-запровогик г Заггравка Ъ Спуск С арго тги Посадка ПРОФИЛЬ ПОЛЕТА МТКА РАТНЕЗМТУЕК Размеры грузового люка, м Стоимость доставки ПГ $/кг 5 х7,5 4800 ЗАРУГГЖНЫЕ РАКЕТЫ-Н(ЕГИТЕАИ В качестве самолета-носителя предполагается использовать «Боинг-747», который поднимет Ес!(рз Азгго11пег на высоту немногим более 6 км при скорости полета 0,8 М.
После отделения включается ЖРД и начинается подъем до высоты 120 км и разгон до орбитальной скорости. Экзотичным и интересным проектом можно назвать Во(оп компании Ко(агу Косйеб Следуя философии «Сначала делай, а потом предлагай», фирма пока не заключила ни одного контракта на запуск. Носитель Ко(оп стартует вертикально с номощьк1 специально разрабатываемого ЖРД с кольцевым соплом («Аэроспайк»), а в космосе от него отделяется спутник. Затем аппарат возвращается в атмосферу и приземляется с помощью раскрывающегося авторотирующего винта, как вертолет. Пилот Марти Сарига«-Клийн (Магб Ваг18п!-К111п), бывший летчик-испытатель ВМФ, а ныне инжене прочие трудности, Что уж говорить об экзотике «новых многоразовых». При разработке конструкции «Ротона» учтен опыт, полученный конструкторами одноступенчатого «Дельта Клипер».
В значительной степени применяются композиционные материалы. Ракетоплан Ра(М(п((ег («Первопроходец») фирмы Р(опеег Кос1(егр!зл (г, Лейквуд, штат Колорадо) взлетает с аэродрома с пустым (для облегчения) баком окислителя, используя для взлета и разгона два турбореактивных двигателя Е-100 фирмы Рга(ЕАЮЬ~Спеу, а уже в полете самолет-заправщик передает на Ра(ЬЙп((ег жидкий кислород. После этого начинается фаза выведения ракетоплапа на баллистцческую траекторию с помощью РД-120 разработки НПО «Энергомаш», в апогее груз выходит на орбиту с помощью собственного твердотопливного двигателя (рис.
84). Встреча с самолетом-заправщнком прои(ходит па высоте около 6 км. Затем включается ЖРД РД-120, Ра(ЬВп(1ег поднимается на высот ГШЛ вЂ” РАКЕТЫ-||Ю( ИТ| АМ КОСМОЛРОМЫ И ИССЛЕЛОВАТЕЛЬСКИЕ 3ЛЕНТРЫ США В С1ПА за последнее десятилетие производилось и острове Меррит (ип-,п Флорида, координаты 28' 30' около 30 запусков космических аппа||атов в год. Для их с.ш. и 80'36'з.д ). Общая площадь испытательного цецотработки и практического применения создана соот- тра более 400 кв. км.
На космодроме создано и поддерветствующая наземная испытательная база, основу ко- живастся в различной степени зксплуатациоппой готов- торой составляют четыре испьггательных центра (по- ности более 40 стартовых комплексов. Обслужившощпй лигопа): персонал Вос|очцого испытательного полигона цасчидва ракеш|о-космических полигона министерства тываетболее20тысяч человек. обороны, подчиненных ВВГ (ЗИП вЂ” Западный испы- К.шматичсские условия н месте расположения политательиый поли|оп и ВИП вЂ” Восточный испытатель- гона удовлетворительные, но часты ураганы и тайфуны, иый поли| оц); при которых скорость ветра достигает 55 м/с, колсбаппя — два ракетно-космических полигона НАСА (Косми- температур в голу от 0 до ч 50 'С. Местность заболочепчс|кий центр им. Дж.