После шаттла: "Клипер" и "Русь"

АрхивСтатьи

Да, американские челноки себя не оправдали в экономическом смысле, да, российские одноразовые "Союзы" надёжнее и дешевле, однако необходимость в новых разработках остаётся.

После "отставки" американских шаттлов "Роскосмос" объявил "эпоху "Союзов". То есть одноразовых кораблей с одноразовыми ракетами-носителями. Возможно, они надёжнее и дешевле многоразовых шаттлов в эксплуатации, но это не делает их технически более совершенными. Невысокая грузоподъёмность, ядовитое топливо, множащийся орбитальный мусор, тонны материалов, сгорающих при каждом запуске в атмосфере...

Одноразовая космонавтика в начале XXI века выглядит сущим анахронизмом, однако парадоксальным образом не является таковым - это по-прежнему сегодняшний день. Тем временем большинство проектов по созданию кораблей многоразового использования так и остаются проектами, время от времени признаваемыми "технически и экономически нереализуемыми"...

В 2009 году "Роскосмос" сообщил:

"Россия в 2009 году начнёт проектирование пилотируемого корабля будущего. Предполагается, что на новом корабле, который проектируется как многоразовая система, отправляться на орбиту и возвращаться смогут сразу шесть человек...

...Роскосмос завершил в этом году конкурс на эскизное проектирование нового пилотируемого космического корабля. В конкурсе приняли участие две ведущие российские космические фирмы - Ракетно-космическая корпорация (РКК) "Энергия" (город Королёв, Московская область) и Центр имени Хруничева (Москва). Победителем стала РКК "Энергия".

Сроки выполнения контракта на эскизное проектирование - с марта 2009 по июнь 2010 года. Цена контракта - 800 миллионов рублей.

Перспективная пилотируемая транспортная система включает в себя создание нового пилотируемого и транспортного кораблей. Предполагается, что новая космическая система может использоваться и для полетов к Луне..."

Рабочее название проекта - ППТС "Русь".

Это уже не первый конкурс. В 2006 году Роскосмос уже проводил аналогичный конкурс, правда, с участием не двух, а трёх организаций: третьей было НПО "Молния" с проектом "МАКС". РКК "Энергия", в свою очередь, представляла проект космического корабля "Клипер", и он был однозначным фаворитом; точнее сказать, как рассказывается на сайте Buran.ru, именно под "Клипер" конкурс и проводился.

Предполагалось, что в конкурсе будут участвовать только предприятия, подчиненные Роскосмосу - "Энергия" и Центр им. Хруничева; однако НПО "Молния" получило согласие от Федерального агентства по промышленности и тем самым смогло добиться своего участия в конкурсе, так что тот стал межведомственным, и это всем спутало карты. Возникли трения между руководством РКК "Энергия" и Роскосмосом, наметилось сближение руководства Роскосмоса с руководством ГКНПЦ им. Хруничева в итоге Роскосмос информационным письмом поменял на ходу условия конкурса, а затем и вовсе объявил его несостоявшимся. Всем участникам конкурса было заявлено, что их проекты технически нереализуемы. И экономически - тоже.

Прошлое: Клипер

"Клипер" должен был представлять собой частично-многоразовый корабль, по форме и характеристикам же - нечто среднее между американскими шаттлами и "Союзами". Такая конфигурация, получившая название "несущий корпус", была придумана ведущим специалистом по аэродинамике РКК "Энергия" А.Г. Решетиным. Предполагалось создание аппарата, который можно будет запускать в космос многократно, без необходимости строить весь корабль целиком для каждого полёта, обладающий гиперзвуковым аэродинамическим качеством, равным единице, что позволило бы совершать боковой манёвр на этапе посадке и, в конечном счёте, снизить размеры района посадки до 5х5 км. (Аэродинамическим качеством называется отношение подъёмной силы к аэродинамическому сопротивлению летательного аппарата; в данном случае речь идёт об этих характеристиках при гиперзвуковой скорости. У спускаемой капсулы "Союза" гиперзвуковое аэродинамическое качество составляет около 0,3, у "Бурана" - 1,3).

В 1994 года была подана патентная заявка на возвращаемую маневрирующую капсулу, обладающую биконическим (веретенообразным) несущим теплоизолированным корпусом с затуплённой носовой частью. Нижняя часть, обращённая к воздушному потоку при посадке, должна была закрываться донным экраном и снабжаться кормовым щитком. Щиток, состоящий из двух независимых секций, позволял бы управлять аппаратом при спуске в атмосфере по каналам тангажа и крена. Приземлять аппарат предполагалось на "брюхо" - с использованием парашюта.

Впоследствии, впрочем, варианты внешнего облика будущего корабля многократно пересматривались, от прежнего варианта осталось немного; спускаемая капсула будущего корабля приобрела очертания, более напоминающие носовую часть "Бурана". Именно в таком виде и проводились уже испытания в аэродинамической трубе ЦНИИмаш в 2003 году.

Разработчики проекта пришли в итоге к концепции частично многоразового корабля, состоявшего из многоразовой части и одноразового служебно-агрегатного отсека, сбрасываемого после отработки тормозного импульса для схода с орбиты. "Союз" сбрасывает перед тормозным импульсом бытовой, а перед входом в атмосферу - и служебно-агрегатный отсек.

Стартовая масса корабля "Клипер" должна была составлять 13-14,5 тонн, масса возвращаемой части (а возвращалось опять-таки не всё) - 7,1-9,8 тонн. В отличие от "Союза", способного уволочь на орбиту не более 200 кг полезного груза, "Клипер" мог бы увозить 700 кг, а возвращать 500 кг - во многом благодаря собственным габаритам. Вдобавок, в отличие от трёхместного "Союза", "Клипер" мог бы увозить на орбиту и возвращать до шести человек.

Хотя изначально предполагалось, что это будет просто капсула, в 2003-2004 году был предложен и крылатый вариант, так что "Клипер" окончательно стал напоминать внешней "Буран", но только в сильно укороченном виде. Естественно, от варианта с парашютной посадкой решили отказаться: "крылатая" форма позволяла бы даже осуществлять манёвры при прохождении через плотные слои атмосферы (хотя, учитывая маленькие размеры крыльев, неспециалистам в это поверить непросто).

До 2003 года все разработки этого проекта в РКК "Энергия" велись в "инициативном" порядке, по принципу "нам не всё равно". В 2003-2004 году, однако, появились некоторые надежды. Интерес к "Клиперу" проявило Европейское космическое агентство. Дошло до того даже, что в мае 2005 года ЕКА объявило, что готово вложиться крупными средствами в приведение "Клипера" в лётный вид. Речь шла о 100 млн фунтов стерлингов в год в течение ближайшего десятилетия - как на разработки, так и непосредственно на производство. В итоге, как ни печально, в том же 2005 году Европа от поддержки проекта всё же отказалась. Не получал "Клипер" нужного финансирования и дома: для РКК "Энергия" этот проект никогда не был приоритетным, государственная поддержка проекта Роскосмосу казалась также недостаточной.

Всё решил пресловутый конкурс 2005 года. Говорили, что этот конкурс затевался вообще для проформы - с тем, чтобы дать высочайшее одобрение "Клиперу" (и выбить из государства, наконец, деньги на его разработку). Участвовали "свои" РКК "Энергия" и ГКНПЦ им. Хруничева, а также несколько менее "своё" НПО "Молния", которое спутало все карты. А что не спутала "Молния", то перепутали сами чиновники: из конкурса ничего толком не получилось.

К середине 2006 года все работы по "Клиперу" в РКК "Энергия" были свёрнуты. Однако разработанные технологии всё ещё планируется использовать в том, что пока носит название "Русь".

Будущее за "Русью"?

Официально называемый "Перспективная пилотируемая транспортная система" (ППТС), этот амбициозный (как водится) проект подразумевает создание корабля нового поколения, который сменит и давно морально устаревшие "Союзы", и не менее устаревшие "Прогрессы" (которые, по сути, представляют собой грузовую разновидность тех же "Союзов").

ППТС видят не только как орбитальный корабль, но и как средство пилотируемых полётов к Луне и даже Марсу, причём это назначение закладывается в его конструкцию с самого начала. Существующий ныне (представленный на МАКС-2009 и МАКС-2011) макет предоставляет возможность заранее взглянуть на то, как это будет выглядеть.

Корабль будет представлять собой многоразовую возвращаемую капсулу, которая будет оснащаться одноразовым (увы!) агрегатно-двигательным отсеком. Длина капсулы будет составлять 6,1 м, максимальный диаметр корпуса - 4,4 метра. У "Союза" и "Прогресса" максимальный диаметр - 2,7 м, то есть ППТС более чем в полтора раза просторнее. Впрочем, учитывая, что плановый размер экипажа составит шесть человек, вряд ли кабина ППТС будет напоминать комнату в санатории.

Интересно, что Роскосмос поставил условие: в случае необходимости кораблём должен быть способен управлять один человек. То есть предъявлены самые серьёзные требования к системе управления. Понятно, что простой она для такой машины быть не может, но и на её сложность наложен жёсткий лимит.

При экипаже в шесть человек ППТС должна будет доставлять на орбиту не менее 500 кг и столько же возвращать обратно. Естественно, если экипаж будет меньшим, то и грузов можно отправлять больше. При всём при этом масса самого корабля будет весьма невелика: 12 тонн взлётной массы при орбитальных полётах (и 16 тонн при дальних). Масса возвращаемой части вместе с системами мягкой посадки - 8 тонн. Добиться этого предполагается с помощью особо прочных алюминиевых сплавов и углепластиков.

Базовая модификация корабля предназначена для доставки на орбиту и возвращения с неё экипажа из шести человек при автономном существовании до 5 суток. На борту "лунной" модификации, как указывается в сообщении "Роскосмоса", должны помещаться четыре космонавта при автономном полёте продолжительностью до четырнадцати суток. Орбитальная модификация предполагает до месяца автономного полёта.

Планируется, что под ППТС будет разработан свой собственный носитель - "Русь-М", а запуски будут осуществляться с будущего российского космодрома "Восточный", который планируется построить на Дальнем Востоке в Амурской области. Начало его строительства намечено на эту осень.

В целом же вся программа "Русь" - это большой замах на далёкое будущее: в частности, первые беспилотные запуски ППТС планируется начать в 2015 году, а пилотируемые - только в 2018-м, и это при условии, что к тому моменту удастся осуществить пятнадцать успешных, безаварийных запусков. Об этом в начале 2011 года членам Совета Федерации заявил теперь уже бывший глава Роскосмоса Анатолий Перминов.

Тогда же он заявил, что полёт на Марс сможет стать реальностью не раньше чем через 25 лет, поскольку сейчас лететь откровенно не на чем. "Это абсурд – лететь на Марс на тех кораблях и двигателях, которые у нас есть сегодня, – заявил Перминов. - Речь идёт о том, что нам нужно строить новый корабль с ядерной установкой мегаваттного класса и только тогда лететь на Марс. Этот полёт займёт месяц, но это реально только после 2035 года". "Ядерный" двигатель, впрочем, по мнению Перминова, мог бы стать реальностью уже к 2019 году.

Итак, 2035 год. Возникает вопрос: а имеет ли вообще какой-либо практический смысл загадывать? 25 лет? Моментально вспоминается та самая притча про Ходжу Насреддина: "Либо ишак умрёт, либо падишах"...

Нет, безусловно, программы, подобные этой, не могут реализовываться моментально, они требуют колоссальных ресурсов и трудозатрат... Доступны ли они российской космической отрасли? И нужны ли на самом деле?

Рассказывая про полёты на Марс после 2035 года российским сенаторам, Перминов не упустил возможности пнуть ведомство Алексея Кудрина: денег, мол, мало даёт. Вскоре Перминова снимают после серии аварий, а Счётная палата заявляет, что к руководству Роскосмоса набралось немало вопросов по поводу нецелевого расходования денежных средств.

Анатолия Перминова сняли после серии неудачных запусков космических аппаратов. Правда, со сменой руководителя ситуация лучше (пока) не стала: за один только август случились две серьёзные аварии, каждая из которых недёшево обошлась России и с финансовой, и с репутационной точки зрения.

А кому сейчас легко

Космической отрасли, на самом деле, всюду сейчас непросто; иначе бы у США уже был новый флот своих собственных шаттлов следующего поколения. Но его нет. Космическая гонка второй половины прошлого столетия была побочным продуктом гонки вооружений, и не более. В современном мире одного только научного интереса для радикальных прорывов в освоении космоса явно недостаточно, а другому и взяться неоткуда.

В чём совершенно прав Перминов, так это в том, что на современных космических кораблях лететь куда-то далеко - бессмысленная затея. Нужны радикально новые технологии, если они вообще возможны в природе. А и это не факт.

Пока же наиболее вероятное будущее космической отрасли - это коммерческие спутники да в ограниченных количествах орбитальный туризм, который будет оставаться экзотикой до тех пор, пока суборбитальное сообщение не станет таким же штатным и повседневным явлением, как современная гражданская авиация; орбитальные станции, срок строительства которых превышает срок эксплуатации; возможно, базы на ближней к нам стороне Луны и автоматические обсерватории - на дальней.

Дальше человечеству - такому, каким оно предстаёт перед самим собой сейчас, - дороги нет.