Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Государственным научно-исследовательским предприятием гиперзвуковых систем в Санкт-Петербурге Холдинговой компании «Ленинец», которое возглавляет Владимир Фрайштадт, был разработан уникальный проект одноступенчатого многоцелевого воздушно-космического самолета. Этот аппарат был поначалу назван «АЯКС»,а впоследствии – «Нева».Первоначально «Аякс» создавался как ответ на американские планы создания гиперзвукового разведчика «Аврора», позднее он «конверсируется» в гиперзвуковой самолет глобальной дальности или первую ступень для вывода полезной нагрузки на орбиту.

Согласно концепции Фрайштадта гиперзвуковой летательный аппарат является открытой неизолированной аэротермодинамической системой, в которой на всех этапах атмосферного полета часть кинетической энергии обтекающего конструкцию гиперзвукового потока ассимилируется бортовыми подсистемами, повышая общий энергоресурс летящего объекта и преобразуясь в химическую и электрическую энергию.

При полете в атмосфере конструкция гиперзвукового летательного аппарата нагревается до высоких температур. Но при этом, впервые в истории воздушно-космических транспортных средств было предложено не защищать ГЛА от проникновения внешней энергии, а активно “впускать” ее внутрь и использовать для повышения энергоресурса системы.

«АЯКС» состоит как бы из двух вложенных один в другой корпусов, между которыми – специальная подсистема химической регенерации тепла, куда поступает поток традиционного авиакеросина. Когда аппарат движется в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, часть кинетической энергии воздушного потока, идущая на нагрев его поверхности, используется для термохимического разложения топлива. В результате разложения керосина образуется свободный водород, в смеси с тем же керосином он образует высокоэффективное углеводородное топливо.

Эта водородосодержащая смесь поступает в магнитоплазмохимический двигатель. Двигательная установка состоит из воздухозаборника с предионизатором гиперзвукового воздушного потока, МГД-генератора, гиперзвукового ПВРД, камеры сгорания (и, в ряде случаев, МГД-ускорителя), а также сопла. ДУ этого типа позволяет реализовать принцип магнитоплазмохимического двигателя (МПХД), в корне отличающегося от ПВРД со сверхзвуковым горением. Структура течения в тракте ДУ может регулироваться за счет МГД-воздействия на набегающий воздушный поток вплоть до первой космической скорости. Для управления обтеканием поверхности ГЛА предполагается применение направленного излучения бортового лазера и внешнего электромагнитного поля летательного аппарата на пограничный слой и скачки уплотнения ударных волн. Кроме того, торможение воздушного потока в МГД-генераторе сопровождается генерацией электроэнергии мощностью порядка 100 мегаватт, накапливаемой за время полета в атмосфере на борту самолета.

Таким образом, «АЯКС» не только способен преодолевать около 20000 км со скоростями выше 10000 км/час в диапазоне высот 30-60 км, а также выводить на околоземную орбиту полезные грузы (приналичии второй ступени), но и располагает мощной бортовой энергетикой, которую можно использовать для самых различных задач планетарного характера.

Конечно, такой проект выглядит слишком фантастичным сегодня. Это скорее уровень технологий середины XXI века. Но именно такие проекты ставят ориентиры для развития науки и техники, в том числе и космической. Правда, уже в 2001 году появилось сообщение о начале первых стендовых испытаний термохимического реактора для летательных аппаратов системы «АЯКС».

Прежде, чем рассказать о международной космической станции, необходимо вернуться на несколько лет назад и проследить, как решался вопрос создания орбитальных станций в различных странах и, в первую очередь, в Соединенных Штатах Америки и Советском Союзе, а затем в России. О создании и развитии орбитальных станций в СССР от первого «Салюта» до современного орбитального комплекса «Мир» рассказано в главе «Орбитальные станции».

Как уже говорилось ранее, еще в 1976 году НПО «Энергия» выпустило технические предложения по созданию усовершенствованных орбитальных станций ДОС №7 и 8. Что касается ДОС №7, то он со временем превратился в орбитальный комплекс «Мир». Естественно, что опыт создания и эксплуатации его позволял сделать полезные выводы для следующей орбитальной станции.