Схемы и варианты
Основное назначение «Клипера» – доставка экипажей и грузов на МКС и возвращение их обратно на Землю, использование в качестве корабля-спасателя для экстренной эвакуации космонавтов с орбиты в случае аварийных ситуаций на станции или других космических кораблях и т.п. В отличие от нынешнего одноразового «Союза», «Клипер» рассчитывается не на троих, а уже на шестерых космонавтов и может находиться на орбите в составе МКС в два раза дольше – до года. Поэтому «Клипер» почти вдвое тяжелее «Союза»: его стартовая масса – около 13 т (у «Союза» – около 7 т). Конструкция нового корабля рассчитывается на возможность выполнения до 25 полетов на орбиту и возвращений на Землю. Срок его эксплуатации – 10 лет.
При проектировании «Клипера» рассматривались различные схемы. В начале прорабатывалась так называемая бескрылая компоновка типа «несущий корпус», предусматривающая вертикальную парашютную посадку аппарата на Землю. Макет именно такого варианта был представлен журналистам в ноябре 2004 г. Несколько позднее приступили к рассмотрению и варианта с крылом, который будет планировать в атмосфере и приземляться на аэродром «по-самолетному» (подобно «Бурану» и «Шаттлу»). К работам по крылатой версии «Клипера» было подключено «ОКБ Сухого», которому был поручен аэродинамический и прочностной расчет возвращаемого аппарата самолетного типа, а также проектирование его конструкции. В настоящее время РКК «Энергия» продолжает разработку обоих вариантов. По мнению руководителя Научно-технического центра головного в космической отрасли Центрального научно-исследовательского института машиностроения (ЦНИИмаш) Владимира Ходакова, высказанному им недавно в интервью газете «Труд», каждый вариант имеет свои плюсы и минусы. На заключительном этапе для дальнейшей разработки и последующей эксплуатации будет выбрана какая-то одна конструкция, т.к. слишком дорого иметь корабли двух типов, но пока проектируют параллельно оба варианта.
Они максимально унифицированы, отличаясь, по сути, только наличием крыла и соответствующим изменением конструкции корпуса (фюзеляжа) возвращаемого аппарата. Корабль состоит из двух основных частей: возвращаемого аппарата массой 8,8 т, где в просторной гермокабине объемом 20 м 3 находится экипаж и груз, и агрегатного отсека массой 4,2 т, предназначенного для размещения основных двигателей, запасов топлива, пищи, воды и баллонов с газом, используемым для наддува топливных баков. Масса доставляемых и возвращаемых с орбиты грузов – 500 кг. Продолжительность автономного полета с шестью космонавтами – 5 суток, максимальная (при двух космонавтах) – до 15 суток. Полная длина аппарата со стыковочным узлом – около 10,4 м (длина возвращаемого аппарата – 6,4 м, длина с агрегатным отсеком – около 8,6 м), диаметр по агрегатному отсеку – около 3,5 м, максимальная ширина фюзеляжа – около 3,6 м.
Для выведения «Клипера» на орбиту планируется использовать либо ракету-носитель «Зенит-28ЬБ» (модификация применяемой в системе «Морской старт» РН «Зенит-38Ь»), либо носитель нового поколения («Онега», «Ангара» и т.д.). Ракета будет выводить «Клипер» с экипажем (или в автоматическом режиме) на околоземную орбиту высотой до 500 км. Далее корабль может пристыковаться к МКС и оставаться в космосе до 360 суток или совершать автономный полет длительностью до 15 суток, после чего возвращаться на Землю. При сходе с орбиты, когда выдан тормозной импульс, возвращаемый аппарат отделяется от агрегатного отсека и по пологой траектории входит в атмосферу Земли.
Компоновочная схема крылатой версии КК «Клипер»
В варианте с несущим корпусом на заданной высоте в атмосфере срабатывает вытяжной парашют, затем – тормозной, после чего раскрываются три купола основных парашютов. Когда до земной поверхности остается несколько сот метров, возвращаемый аппарат разворачивается кормовой частью в направлении ветра. Перед самой посадкой, в полутора метрах от поверхности, по команде специального высотомера включаются твердотопливные двигатели, которые гасят вертикальную и горизонтальную скорость, и кабина опускается на землю. В «крылатом» варианте посадка осуществляется на выпускаемое колесное шасси на специально подготовленные аэродромы, после планирования «по-самолетному», с возможностью выполнения бокового маневра в атмосфере на расстояние до 2000 км. Через полгода после завершения очередного космического полета, после проведения необходимых проверок и регламентных работ, аппарат (как в первом, так и во втором вариантах) снова может быть готов к старту на орбиту.
Читать дальше