Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Более сложный вариант предложил ЦНИИМаш. К уже упомянутому выше орбитальному кораблю массой 14 тонн добавили одноразовый агрегатно-грузовой отсек массой 11 тонн конической формы. В таком виде орбитальный корабль малой размерности крылатой схемы ОКМКСочень уж напоминает французский многоразовый корабль «Гермес» в его конечном варианте. В качестве носителя предлагалось использовать частично многоразовую транспортную систему, предложенную тем же ЦНИИМашем. Здесь в ракете-носителе не спасается только вторая ступень, зато появился и неспасаемый агрегатно-грузовой отсек. Поэтому при снижении расходов на эксплуатацию такой системы возрастут затраты на ее разработку. Сомнительно, чтобы такой проект получил поддержку.

В качестве частично многоразовой многоцелевой авиационно-космической системы рассматривалась уже упоминавшаяся система МАКС, разработанная в НПО «Молния» под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского. При всей ее привлекательности у нее нашлись и противники. Основными аргументами против создания МАКСа являются высокая стоимость создания и большой срок самоокупаемости. Последнее связано с тем, что в настоящее время доля запусков полезных грузов массой 7-8 тонн резко снизилась, а для окупаемости затрат требуется не менее 25 пусков в год в течение 10 лет. Кроме того, такая система вряд ли сможет взлетать с обычных аэродромов: слишком опасно для пассажирских самолетов такое соседство. Впрочем, и для экипажа самолета-носителя Ан225 любая авария может иметь просто катастрофические последствия.

Снижения срока самоокупаемости можно достичь за счет снижения стоимости эксплуатации, а возможно в случае создания полностью многоразовых систем. Такой проект был представлен АНПК МАПО «МиГ»имени А. И. Микояна. Он предусматривает создание двухступенчатой, полностью многоразовой авиационно-космической системы ( МиГАКС) горизонтального старта, состоящей из гиперзвукового самолета-разгонщика с комбинированной двигательной установкой (ТРД и ПВРД) и ракетной разгонно-орбитальной ступени с ЖРД. Взлетная масса системы – 4220 тонн, самолета-разгонщика – 254 тонны, а орбитального самолета – 166 тонн. Разделение ступеней происходит при скорости М=6. Масса выводимой на орбиту полезной нагрузки – 12 тонн, а возвращаемой – 7 тонн. Двухместный орбитальный аппарат при спуске может совершать аэродинамический маневр с боковым отклонением до 2000 км с приземлением на ВПП длиной от 3500 метров. Проект как бы продолжает многоразовый вариант «Спирали».

Между прочим, для разгона двухступенчатой системы с ВПП специалистами АНПК «МиГ» им. Микояна, ИВТАН и ЦАГИ была предложена оригинальная концепция. В ее основе эффект магнитной «подушки», используемый для движения высокоскоростных железнодорожных экспрессов. МиКАКС должен садиться и взлетать с «электромагнитной ВПП», позволяющей ускорить разгон при взлете и обеспечить торможение при посадке с помощью известного принципа взаимодействия движущегося тела с магнитным полем. Оборудованная линейными двигателями со сверхпроводящими магнитами ВПП позволит за 10-15 секунд осуществить взлет с полосы длиной 3-4 км носителя массой 200-700 тонн. При этом ускорение составит 2-30g, а скорость достигнет 300-500 м/с.

Наиболее оптимальным вариантом многоразовой космической системы был бы одноступенчатый ракетоплан. МКРпредставляет собой аппарат для выведения на орбиту полезного груза легкого и среднего классов с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой типа американского SSTO. Проработку такого многоразового космического ракетоплана сделала РКК «Энергия». Внешне МКР напоминает орбитальный корабль «Буран», но гораздо больших размеров. Его стартовая масса составляет 1400 тонн («Буран» – 105 тонн). Экипаж – 3 человека. На ракетоплане установлены 7 трехкомпонентных ЖРД тягой по 250 тонн. Он способен доставлять на орбиту и возвращать на Землю полезный груз массой до 10 тонн. Проектирование ракетоплана рационально в том случае, если он обеспечит снижение удельной стоимости выведения полезного груза в 57 раз по сравнению с традиционными одноразовыми носителями. Проведенные в ЦНИИМаш параметрические расчеты и сравнительный анализ полностью многоразовых одно- и двухступенчатого носителей с различными двигателями показали, что при снижении сухой массы ЛА примерно на 30% по сравнению со «Спейс шаттлом» или системой «Энергия-Буран» одноступенчатый носитель грузоподъемностью 10-20 тонн должен иметь преимущества перед двухступенчатыми той же массы как по затратам на разработку, так и по удельной стоимости выведения.