Dream Chaser: новый Шаттл США

Сегодня в США полным ходом идут работы по созданию новых космических кораблей. Собственные проекты в этой сфере реализует сразу несколько частных компаний. 14 августа 2019 года Sierra Nevada Corporation опубликовала официальный пресс-релиз, согласно которому грузовой космический челнок компании впервые отправится в космос в 2021 году. В качестве средства выведения планируется использовать ракету-носитель Vulcan. Основным отличием нового космоплана Dream Chaser от «Шаттла» и советского «Бурана» будут складывающиеся крылья, что позволит запускать космический аппарат внутри головного обтекателя ракеты-носителя.

Первоначально новый космоплан Dream Chaser разрабатывался в пилотируемой версии. С помощью челнока американцы рассчитывали доставлять на борт МКС своих астронавтов. Но после аварии в первом полете в 2013 году в сентябре следующего года проект не получил необходимое финансирование от НАСА, выпав из числа участников конкурса Commercial Crew Program, контракты по которому достались компаниям SpaceX и Boeing, предложившим свои варианты пилотируемых космических кораблей Dragon V2 и CST-100 Starliner соответственно. После этого в компании Sierra Nevada Corporation решили переключиться на создание транспортной версии челнока. Именно в таком качестве компания оказалась одним из трех победителей конкурса по второй фазе снабжения МКС Commercial Crew Program 2. В рамках данной программы космопланы Dream Chaser выполнят до 2024 года шесть полетов к борту Международной космической станции.

В том, что Sierra Nevada Corporation (SNC) реализует свой проект, сомневаться не приходится. Сегодня компания SNC, основанная еще в 1963 году, входит в тройку самых инновационных американских компаний, работающих в космической сфере. Помимо этого SNC хорошо себя зарекомендовала на рынке гражданских, военных и коммерческих решений и является поставщиком высшего уровня для ВВС США, а также одной из наиболее быстрорастущих компаний Америки.

Sierra Nevada Corporation нашла замену ракете Atlas 5 с российскими двигателями РД-180

Согласно опубликованному пресс-релизу представители американской компании Sierra Nevada Corporation определись с ракетой-носителем, которая будет использоваться для шести первых запусков космического челнока Dream Chaser (англ. «Бегущий за мечтой») к борту Международной космической станции. Запускать грузовой космоплан будут с помощью ракеты Vulcan, разработкой которой занимается другая американская компания United Launch Alliance (ULA). При этом в компании SNC подчеркивают, что для запуска транспортного космолета может использоваться широкий спектр обычных ракет, которые уже представлены на рынке. К примеру, ранее в качестве возможного носителя рассматривалась ракета Atlas 5, на которую устанавливается российский двигатель РД-180.

В SNC отмечают, что остановили свой выбор на компании ULA по причине тесного взаимодействия в рамках реализации проекта космоплана Dream Chaser, а также из-за репутации, которой обладает компания United Launch Alliance в частности в сфере безопасности полетов и пунктуальности запусков. ULA – это совместное космическое предприятие, принадлежащее двум гигантам американской промышленности – компаниям «Боинг» и «Локхид Мартин». Совокупное наследие данных корпораций в авиастроении и работах по освоению космоса огромно. Компания ULA, которая была создана в декабре 2006 года, может похвастаться успешным выводом на орбиту более 130 спутников, которые обеспечивают глобальные коммуникации, наблюдение за поверхностью Земли, решают различные научные задачи.

Для вывода в космос различной полезной нагрузки компанией ULA используются три основных типа ракет-носителей: Атлас-5, Дельта-2 и Дельта-4. При этом оба перечисленных семейства ракет используются американцами уже более полувека. В этом плане ракета-носитель большой грузоподъемности Vulcan придет на смену ракете Атлас-5. Работы над преемником ракеты «Атласа», на первой ступени который устанавливаются двигатель РД-180 российского производства, ведутся в США с 2014 года. Проект новой ракеты создается в рамках государственно-частного партнерств. По планам первый полет новой ракеты-носителя Vulcan должен состояться в апреле 2021 года. В новой ракете на первой ступени будут стоять принципиально новые двигатели американского производства, речь идет о кислородно-метановых двигателях BE-4. Именно использование вместо керосина сжиженного природного газа (метана) в качестве горючего является инновационной особенностью данного ракетного двигателя.

Уже известно, что новая американская ракета-носитель «Вулкан» будет двухступенчатой. Для вывода на орбиту тяжелых грузов конфигурация ракеты допускает установку до 6 твердотельных боковых ускорителей. Ожидается, что наиболее грузоподъемная версия ракеты Vulcan сможет доставлять на орбиту полезную нагрузку массой до 34,9 тонны. В то же время для отправки в космос корабля Dream Chaser будет использоваться версия ракеты-носителя с 4 твердотопливными ускорителями, двумя двигателями, расположенными на второй ступени и пятиметровым головным обтекателем.

Космоплан Dream Chaser и его особенности

Если новая американская ракета пока по-прежнему находится на стадии проектирования и создания первого полетного образца, который будет запущен не ранее 2021 года, то работы над космолетом Dream Chaser продвинулись гораздо дальше. Новый космический аппарат от инженеров компании SNC давно находится на стадии испытаний. Первые летные испытания новинки начались еще в 2013 году, правда первый же полет закончился для аппарата плачевно. При посадке не вышла носовая стойка шасси, и космоплан получил серьезные повреждения. В результате первая успешная посадка космического аппарата на аэродром состоялась только в конце 2017 года.

Согласно проекту Dream Chaser представляет собой возвращаемый на Землю космический корабль, выполненный по схеме космоплана. При создании нового многоцелевого космического транспортного корабля разработчики использовали конструктивные решения, которые ранее уже реализовывались в конструкции американского космического корабля HL-20 и большой серии предшествующих ему аппаратов, включая X-20 Dyna-Сор, Northrop M2-F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A и X-24B, первые из которых начали испытываться еще в 60-е годы прошлого века. Первоначально, планировалось создать пилотируемую версию корабля, рассчитанную на доставку 2-7 астронавтов и грузов на орбиту, но на данный момент работы ведутся по беспилотной версии челнока в грузовом варианте.

Новый корабль обеспечит возможность доставки грузов на околоземную орбиту и последующее возвращение домой. В отличие от других космических кораблей, которые садятся парашютным способом, новый космический корабль будет совершать посадку по-самолетному на взлетно-посадочную полосу. Планируется, что все шесть запущенных в рамках программы CRS-2 челноков приземлятся в космическом центре имени Кеннеди на полосе, которая была построена для посадки предыдущего космического челнока «Спейс Шаттл».

Новый американский космический челнок Dream Chaser сможет доставлять на борт МКС до 5500 кг различных грузов, а также возвращать назад на Землю примерно 1750 кг полезной нагрузки. Благодаря возможности совершать посадку на взлетно-посадочную полосу, а не в море, доставленные на Землю грузы с борта космоплана можно будет разгрузить очень оперативно. Это особенно важно для различных научных программ и особенно пригодится при проведении биологических экспериментов. Конструктивно челнок будет состоять из двух частей: непосредственно космоплана и состыкованного с ним дополнительного служебно-грузового модуля, который будет располагаться в кормовой части аппарата. Отличительной особенностью аппарата Dream Chaser будут складывающиеся крылья. Такое техническое решение необходимо для того, чтобы поместить корабль внутрь головного обтекателя ракеты, диаметр которого не превышает 5 метров. Такой способ вывода корабля на орбиту отличает новый космоплан от своего американского предшественника «Спейс Шаттл» и советского «Бурана».

Стоит отметить, что в Советском Союзе разрабатывался схожий по конструкции и способу запуска космический аппарат, известный как БОР-4 (беспилотный орбитальный ракетоплан) или Космос-1374. Это был экспериментальный беспилотный космический аппарат, представлявший собой уменьшенную в масштабе (примерно 1:2) копию орбитального самолета «Спираль». В СССР с 1982 по 1984 год было осуществлено 6 успешных запусков данного космического аппарата, в которых корабль выводился на различные орбиты высотой до 225 км. Аппарат, отличающийся скромными размерами, как и современный американский космоплан Dream Chaser, выводился на орбиту внутри головного обтекателя ракеты-носителя. Проведенные в СССР испытания и эксперименты в рамках программы «БОР-4» позволили окончательно решить все имеющиеся проблемы теплозащиты «главной звезды» советской космической программы – орбитального корабля-ракетоплана «Буран».

Источник