Современная ракетно-космическая техника. Транспортные системы

Сергей Александрович Петроченков

В книге собрана краткая обзорная справочная информация о современной ракетно-космической технике: ракеты-носители, авиационно-космические системы, грузовые и пилотируемые космические корабли, космодромы. Описаны системы, которые находятся на стадии разработки, лётно-конструкторских испытаниях и серийного производства на конец 2022 года. Книга позволит получить общее представление о ракетно-космической технике, не перегружая читателя лишней информацией.

Военные транспортные системы

Х-37В

Посадка космоплана X-37B

Х-37В — крылатый аппарат со стартовой массой около 5000 кг, имеющий крыло двойной стреловидности, V-образное оперение и трехопорное посадочное шасси. Длина космоплана — 8.92 м, размах крыла — 4.55 м, высота — 2.90 м. В хвостовой части размещен маршевый жидкостный ракетный двигатель AR2—3 фирмы Rocketdyne с тягой около 3 тс, имеются двигатели реактивной системы управления. В орбитальном полете аппарат запитывается от развертываемой солнечной батареи и литий-ионных аккумуляторов. Грузовой отсек с двухстворчатым люком имеет длину 2.1 м при диаметре 1.2 м. Максимальная масса полезного груза, размещаемого в нем, оценивается в 500 кг. Первый испытательный орбитальный пуск состоялся 22 апреля 2010 г. на ракете Atlas V.

Х-37В с открытым грузовым отсеком

За первым полетом последовали еще четыре со все возрастающей продолжительностью. Задачи их описывались лишь в самых общих чертах — как испытания новых технологий в реальных космических условиях. В редких случаях назывались экспериментальные установки, размещенные на борту на коммерческой основе. В частности, в пятом полете они проводились

Компоновка Х-37В

Исследовательской лабораторией ВВС США. Орбитальные данные на X-37B не сообщались, но наблюдатели весьма успешно, хотя и с перерывами, отследили все пять полетов. Четыре первых проходили по орбитам с невысоким наклонением — от 38° для OTV-4 до 43.5° для OTV-3, — практически не «цепляя» территорию России, и лишь в пятый раз космоплан запустили на наклонение 54.5°. Ни один аппарат не поднимался выше 440 км, а два последних полета проходили на двух основных рабочих высотах: 315—317 км и 344—352 км.

Общий вид Х-37В

Х-37В на взлётной полосе

Phantom Express (проект)

Ракетоплан Phantom Express

Phantom Express — частично многоразовая космическая система, призванная кардинально сократить сроки и стоимость запусков на орбиту небольших КА в интересах оборонных ведомств США. Целью проекта является создание космоплана, способного выводить полезную нагрузку массой 3000—5000 фунтов (1360—2270 кг) на низкую околоземную орбиту при затратах менее 5 млн $ за один полет и частоте более десяти пусков в год.

Phantom Express перед стартом

Для сравнения: к тому времени для запуска КА такого типа применялась одноразовая РН Minotaur IV компании Orbital с частотой один запуск в год по цене 55 млн $.

Беспилотный ракетоплан XS-1 должен обладать:

♦ гиперзвуковой скоростью полета, соответствующей числу Маха, большему или равному 10 (12 250 км/ч);

♦ небольшим временем межполетного обслуживания (одни сутки) с возможностью выполнения десяти пусков в течение десяти дней;

♦ способностью вывести на орбиту полезную нагрузку 4000 фунтов (1915 кг);

♦ стоимостью пуска менее 1/10 от текущих систем, то есть приблизительно 5 млн $ за полет;

♦ многоразовой первой ступенью для полета на гиперзвуковых скоростях до суборбитальной высоты в сочетании с одной или несколькими одноразовыми верхними ступенями, которые будут выводить спутник на орбиту.

Отделение второй ступени

После завершающей стадии отборочного процесса, Boeing Со. стала единственным подрядчиком по проекту: в фазе 2 она завершит проектные работы, изготовит крылатый аппарат и проведет наземные испытания, а в фазе 3, которая займет весь 2020 год, выполнит от 12 до 15 испытательных полетов. Космоплан, предложенный Boeing и названный Phantom Express, будет стартовать вертикально, неся «на спине» (наверху фюзеляжа) орбитальную ступень однократного использования. После разделения блоков космоплан совершит вход в атмосферу и планирующую посадку на обычный аэродром. Разгонять Phantom Express будет двигатель AR-22 фирмы Aerojet Rocketdyne, созданный на основе маршевого двигателя шаттлов SSME (Space Shuttle Main Engine). Ключевым требованием программы является демонстрация возможности ежедневного полета космоплана в течение десяти дней. Соответственно, в программу наземных испытаний фазы 2 входит ежедневное включение двигателя в течение 10 дней, а на фазе 3 предусмотрены десять ежедневных полетов на скоростях, соответствующих числу М=5, а как минимум один из них — на скорости М=10. Итак, разработка суборбитального беспилотного ракетоплана XS-1 близится к завершению. По замыслу DARPA, система должна стать частичной заменой шаттлов и более дешевой альтернативой классическим ракетам.

Посадка ракетоплана