Яков Айзенберг - Ракеты. Жизнь. Судьба

В США она называется «шаттл» — челнок и является и сейчас самой мощной в мире ракетой-носителем. Первый полностью успешный пуск американцы произвели 12 апреля 1981 г., день в день двадцатилетия полета Ю. А. Гагарина.

Шаттл — первый в мире космический аппарат многоразового использования. Практичных американцев много лет беспокоил тот факт, что очень дорогая ракета-носитель космического аппарата используется только один раз. Идея создать носитель, который после вывода полезной нагрузки возвращался на Землю для повторного использования витала в воздухе, надо было ждать, покуда ракетная техника до нее дозреет, так как реализация сразу представлялась очень трудной задачей.

Сегодня, после многомиллиардных затрат и гибели двух экипажей, я, как и ранее считаю, что она обогнала эквивалентный ей уровень техники, но легко быть умным «после».

В основу создания «Шаттла» было положено несколько разумных идей.

1. Главная — при многоразовом использовании носителя снижается стоимость выводимого на орбиту груза.

2. Если сделать носитель достаточно мощным (стартовая масса — 2000 т, длина 56 м, максимальный полезный груз на высоте 185 км — 29,5 т, максимальный груз, возвращаемый на Землю — 14,5 т) появляется возможность снимать с орбиты уникальные по цене неисправные космические аппараты, возвращать их на Землю для ремонта, а затем снова пускать в работу. Именно так поступили США с уникальным космическим телескопом «Хаббл». В отсутствие «Шаттла» в настоящее время «Хаббл» уже бы не работал, а это — один из наиболее ценных космических телескопов, выведенных человеком в космос, уже давшим огромное количество новых знаний астрономам.

3. Если сделать корабль многоместным, пилотируемым, появляется неоценимая возможность исследований, проводимых непосредственно учеными на корабле.

4. Фактически одновременно с «Шаттлом» США начали разрабатывать систему противоракетной обороны. Для разработки этой системы нужно было очень часто выводить на орбиту тяжелые грузы в интересах Минобороны США, что экономичнее всего делать с помощью «Шаттла».

Таким образом, главный смысл «Шаттла» — снизить стоимость грузов, выводимых на орбиту.

Сам «Шаттл» (русский перевод этого слова — челнок) и означал корабль, постоянно снующий между орбитой и космодромом. Ясно, что его экономическая эффективность тем больше, чем больше грузопоток Земля — орбита — Земля.

«Шаттл» представляет собой сложнейшую и интереснейшую инженерную конструкцию гигантского веса, и сам процесс его работы проходит следующим образом.

Первая ступень — 4 гигантских пороховых ускорителя, обеспечивающих экологическую чистоту (в СССР и России таких и доныне нет), они разгоняют корабль в атмосфере, затем отделяются, с помощью специальной системы приводняются в океан, извлекаются, на заводе-изготовителе проходят полный цикл проверки и заправки и используются повторно. Такая схема, как и другие в «Шаттле», реализована впервые в мире.

После отделения первой ступени начинает работать двигатель собственно космического корабля, получающий топливо из расположенного на нем бака. Топливо — жидкий водород — абсолютно экологически чистое, окислитель — жидкий кислород, — при сгорании образуется вода.

За счет этого топлива корабль и выводится на орбиту, бак отделяется, и начинается работа космо — (в США говорят — астро) — навтов. Они извлекают из корабля доставленные на орбиту аппараты и ведут научные исследования. На корабле единая СУ, управляющая от старта до посадки, она находится на спускаемом корабле.

Длительность экспедиции на «Шаттле»– порядка одной недели.

Что делали в космосе в течение многих месяцев советские космонавты, кроме рекордов длительности пребывания, остается тайной, недоступной не только США, но и для советских ракетостроителей.

Затем для «Шаттла» начинается один из самых ответственных участков полета.

Скорость корабля на орбите — порядка 8 км в сек, так что для спуска на Землю его надо затормозить, иначе он сгорит в атмосфере. Много топлива на эту операцию уже не остается, так что скорость снижают до величины, при которой специально защищенный от перегрева корабль может пройти атмосферу, а затем совершить аэродинамическую (с помощью крыльев) посадку на космодром. При входе в относительно плотные слои атмосферы корабль разогревается до тысяч градусов, поэтому он весь покрыт листами теплозащитного покрытия (как полушутя его называл В. П. Мишин, первый зам. и преемник С.П. — огнеупорными кирпичами). Вернувшийся на Землю КА полностью проверяется, при необходимости ремонтируется с заменой некоторых деталей и снаряжается для следующего полета.