Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Вообще такой подход в США к организации работ по созданию сложной космической транспортной системы просто поражает. На этом фоне совершенно бессистемной выглядит создание космической техники в нашей стране. Все определяли, да и сейчас определяют предприятия-монополисты, а точнее их Генеральные конструкторы. Именно от них зависит, по какому пути пойдет развитие отечественной космонавтики. А успех и реализация того или иного проекта зависела не от его технического совершенства, а от того, насколько руководители предприятий близки к власть предержащим, для которых главным был вопрос политического престижа.

Согласно первоначальному проекту «Норт Америкэн Рокуэлл» стартовый многоразовой транспортной космической системы составлял 2360 тонн, из которых 115 тонн – вес орбитальной ступени, а вес твердого топлива боковых ускорителей составлял 1270 тонн. В ходе проведенных в 1972-1973 годах работ по снижению веса в связи с сокращением финансирования масса МТКС уменьшилась до 1860 тонн, из которых 860 тонн – вес топлива ТТУ, в частности, за счет введения дельтовидного крыла двойной стреловидности и окончательного отказа от воздушно-реактивных двигателей для маневрирования при посадке. Впоследствии стартовый вес системы был увеличен до 2000 тонн за счет увеличения веса ТТУ. В январе 1973 годаНАСА утвердило проект облегченного варианта МТКК, главным исполнителем которого было утверждено отделение «Спейс Дивижн» компании «Рокуэлл интернешнл»(так с 1974 года стала назваться компания «Норт Америкэн Рокуэлл»).

Американская многоразовая космическая система, получившая в прессе неофициальное название «Спейс Шаттл» (“космический челнок”), ставшее впоследствии официальным, имеет весьма необычную схему. В ее составе ракеты-носителя как таковой нет. Основу системы составляет полностью многоразовый орбитальный корабль, на котором расположено три основных маршевых кислородно-водородных двигателя SSMEкомпании «Рокетдайн» тягой на Земле по 170 тонн каждый (удельный импульс 364,7 секунды), а в вакууме – 213 тонн (удельный импульс 455,2 секунды). Давление в камере сгорания – 211 атмосфер. Ресурс каждого двигателя SSME – 55 полетов. Топливо (604 тонны жидкого кислорода и 101 тонна жидкого водорода) для маршевых двигателей поступает из неспасаемого подвесного топливного бакамассой 743 тонны, по бокам которого крепятся два твердотопливных ускорителяпервой ступени компании «Тиокол-Кемикл»массой по 584 тонны и тягой по 1334 тонны каждый (удельный импульс 262 секунды). Наружная поверхность подвесного топливного бака покрыта теплозащитным слоем из пенополиизонианурата толщиной 25 мм, который поддерживает заданный уровень температур компонентов топлива и предохраняет от аэродинамического прогрева.

Топливо для двигателей ТТУ широко применяется в американских ракетах. В состав топлива входит горючее: связка из терполимера полибутадиена акриловой кислоты и акрилонитрила – 12 % общей массы, окислитель на основе перхлората аммония – 70 %, присадка из алюминиевого порошка – 16 %, эпоксидная смола для вулканизации топлива – примерно 2 % и следы окиси железа для регулирования скорости горения. После выработки топлива твердотопливные ускорители на трех парашютах с диаметром купола по 31,7 метра опускаются в океан, где их вылавливают и после восстановления используют при последующих запусках (до 10 раз).

Стартовая масса всей системы составляет 2020 тонн, при этом масса орбитального корабля – 114 тонн. При старте орбитальный корабль располагается не сверху, как обычно, а сбоку подвесного топливного бака. Высота МТКС на старте составляет 56 метров, длина топливного бака – 47 метров при диаметре 8,4 метра, длина твердотопливных ускорителей 45,5 метров при диаметре 3,7 метров каждый.

Сборка подвесного топливного бака, разработанного компанией «Мартин-Мариетта», осуществляется на заводе в Мичуде, там же, где проходила сборка первой ступени S-IC ракеты-носителя «Сатурн-5». Испытания маршевого двигателя шаттла проводятся на огневом стенде в штате Миссисипи (теперь это Космический центр имени Стенниса), также использовавшемся ранее для отработки двигателя F1 ракеты-носителя «Сатурн-5».

Орбитальная ступень шаттла внешне похожа на обычный самолет-бесхвостку с дельтовидным крылом двойной стреловидности и килем. Ее длина составляет 37,3 метра, высота по килю – 17,3 метра, а размах крыльев – 23,8 метра. В хвостовой части располагаются два двигателя орбитального маневрирования тягой по 2720 кг, работающих на четырехокиси азота и монометилгидразине, а также три маршевых ЖРД SSME, топливо для которых поступает из подвесного топливного бака. Двигатели ориентации (44 штуки) расположены в носовой и хвостовой частях орбитальной ступени.