Создание беспилотного космического корабля многоразового использования X-37 была начата NASA совместно с Boeing в 1999 году.
В ноябре 2002 c компанией «Boeing» был заключен новый контракт на 301 милл. $. Он предусматривал создание 2 экспериментальных аппаратов - X-37A для атмосферных испытаний и X-37B для орбитального полета. В июле 2003 «Boeing» провел наземные испытания X-37A (Approach and Landing Test Vehicle, ALTV), предназначенного для отработки маневрирования и захода на посадку.
После ряда задержек 13 сентября 2004 года разработка X-37 была передана из NASA в Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA).
Первый тестовый полет X-37A - испытание путем сбрасывания, был совершен 7 апреля 2006 года, при посадке аппарат выкатился за пределы ВПП и повредил носовую стойку шасси. Еще два свободных полета путем сбрасывания были совершены 18 августа и 26 сентября 2006 года.
17 ноября 2006 года ВВС США объявили, что они будут продолжать развивать орбитальный проект X-37B Orbital Test Vehicle (OTV) (орбитальная летающая лаборатория).
Подробно назначение и задачи, для которых ВВС США использует орбитальный самолет, не разглашаются. При первом запуске в 2010 году считалось, что, согласно официальной версии, основной его функцией станет доставка на орбиту грузов. По другим версиям, X-37 будет применяться в разведывательных целях.
Первый космический полет состоялся 22 апреля 2010 года. В ходе полета были испытаны навигационные системы, управление, теплозащитная оболочка и система автономной работы аппарата.
3 декабря 2010 года Х-37В совершил ночную посадку на взлетно-посадочную полосу базы ВВС США Ванденберг в штате Калифорния. Во время посадки лопнуло колесо шасси. Отлетевшие куски резины нанесли незначительные повреждения нижней части фюзеляжа аппарата. Несмотря на то, что покрышка лопнула при касании посадочной полосы, аппарат не отклонился от курса и продолжил торможение, держась ровно середины посадочной полосы. Х-37В провел в космосе 224 дня. В ходе пребывания на орбите X-37B получил семь повреждений обшивки в результате столкновения с космическим мусором.
5 марта 2011 года аппарат X-37B был запущен вторично. Согласно заявлениям ВВС США, с помощью второго аппарата X-37B будут отрабатываться сенсорные приборы и системы спутников.
16 июня 2012 года аппарат приземлился, проведя 469 дней на орбите.
В свой третий полет космический аппарат X-37B стартовал 11 декабря 2012 года. В январе 2012 года высказывалось предположение, что находившийся на орбите с 5 марта 2011 года X-37B использовался для слежения за китайским модулем Тяньгун-1, запущенным в сентябре 2011 года. Однако анализ орбиты аппарата продемонстрировал, что он ни разу не приближался к китайскому аппарату так близко, чтобы наблюдение могло иметь смысл.
17 октября 2014 года Х-37В совершил посадку проведя на орбите 674 дня.
20 мая 2015 года космический аппарат X-37B был запущен в свой четвертый полет с целью проведения экспериментов ВВС США по программе создания нового ионного двигателя на основе эффекта Холла, а так же экспериментов НАСА по воздействию среды на материалы в космосе (METIS).
Для всех запусков аппарата X-37B использовалась ракета-носитель «Атлас-5». Место запуска была стартовая площадка SLC-41 базы ВВС США на мысе Канаверал. Посадку аппарат осуществлял на взлетно-посадочную полосу базы ВВС США Ванденберг в штате Калифорния.
Технические характеристики X-37B:
Длина, м: 8,38;
Размах крыла, м: 4,6;
Высота, м: 2,9;
Максимальный взлетный вес, кг: 4990;
Масса полезной нагрузки, кг: 900;
Габариты груза, м: 2,1х1,2;
Ракетный двигатель: Rocketdyne AR2-3;
Орбитальная скорость, км/ч: 28200
👁 776
В сентябре 2017 года в космос отправился секретный американский военный аппарат X-37B. Параметры его не были опубликованы в общедоступном списке TLE (формат отображения элементов орбиты в двух строках) от NORAD, но спустя несколько месяцев космические энтузиасты сумели все-таки найти его.
7 сентября 2017 года X-37B отправился в космос в пятый раз, впервые на . В трансляции SpaceX, как это обычно бывает для военных секретных нагрузок, показали только работу и посадку первой ступени. Полезная нагрузка космоплана и параметры его орбиты не были опубликованы, единственное, что стало известно – аппарат был выведен на орбиту с более высоким наклонением, чем в предыдущих полетах. Государственные системы контроля космического пространства США, России и Китая, скорее всего, обнаружили X-37B в течение максимум нескольких суток, но они не посчитали нужным сообщать что-либо широкой общественности. И энтузиасты космонавтики начали свою охоту.
Открытые данные не сильно помогали. Опасные зоны, которые анонсируются на весь мир перед пуском ракеты, предполагали наклонение в районе 43°. После отделения полезной нагрузки вторая ступень затормозила и сошла с орбиты, NOTAM (предупреждение об опасном районе) на ее район падения южнее Австралии предполагал наклонение 60-70°, следовательно, ступень серьезно маневрировала. Параметры орбиты действительно были новыми – если в предыдущих полетах любители находили аппарат за несколько суток, в этот раз первоначальные наблюдения успеха не принесли.
Первой зацепкой стало наблюдение шотландского астронома Рассела Эберста (Russell Eberst). 3 октября он заметил объект с высотой орбиты от 350 до 450 км и наклонением 55°. Но точность наблюдений оказалась недостаточной, и на последующих витках X-37B не нашли. В ноябре появилась новость об еще одном наблюдении, но она оказалась ложным следом, и поиски заняли еще несколько месяцев.
11 апреля профессиональный радиоастроном, наблюдающий спутники в качестве хобби, Сиз Басса (Cees Bassa) обнаружил новый объект с наклонением 54,5° и высотой орбиты в районе 355 км.
Точность наблюдения оказалась достаточной, чтобы объект увидел астроном-любитель Тед Молчан (Ted Molczan) и рассчитал его TLE. И, наконец, Сиз Басса смог найти и сфотографировать таинственный объект.
Почему обнаруженный объект скорее всего тот самый X-37B?
Прежде всего, зная параметры орбиты, можно “проматывать” ее во времени вперед и назад. И если посмотреть орбиту на момент старта 7 сентября, ее плоскость проходит через . Конечно, этот метод не дает стопроцентной надежности – если бы аппарат менял орбиту, то из-за изменения периода обращения плоскость могла бы оказаться где угодно, но совпадение выглядит очень хорошо.
Во-вторых, высота 355 км – это достаточно низкая орбита, она ниже . Здесь достаточно заметно торможение от остатков атмосферы, даже МКС на сто километров выше вынуждена регулярно включать двигатели для подъема своей орбиты. Случайный мусор на такой высоте скорее всего быстро затормозится и сгорит, а вот тяжелый аппарат, поддерживающий ориентацию, чтобы минимизировать площадь поперечного сечения, сможет находиться там достаточно долго. Также для этой орбиты не получается подобрать обычный спутник из известных. А высота орбиты не сильно отличается от предыдущих полетов X-37B – OTV-1 летал на высоте примерно 330 км, OTV-2 “прыгал” между 270 и 450, OTV-3 находился на высоте 390 км, а OTV-4 – 350.
Ну и, наконец, у объекта видимая яркость совпадает с предыдущими наблюдениями X-37B.
Единственная официально объявленная полезная нагрузка X-37B в пятом полете – эксперимент Исследовательской лаборатории ВВС США – “продвинутый встроенный в конструкцию термический расширитель” – технология для более легкой и дешевой системы терморегулирования космического аппарата. Логично предположить, что тест такой системы будет длиться долго, и OTV-5 может побить длительность предыдущего полета в 718 суток. Также, бывает, что X-37B берет с собой небольшие спутники, но пока что ни один новый объект из запуска 2017-052 в каталоге не появился. Так что в ожидании новостей остается надеяться на энтузиастов – только они могут опубликовать, например, фотографию аппарата в полете, если сумеют его заснять.
P.S. А вот Zuma, скорее всего, действительно сгорел в . По крайней мере энтузиасты ничего не нашли.
18 июня 2012 года на авиабазе "Ванденберг" (Vandenberg AFB) в Калифорнии произвёл посадку беспилотный космический многоразовый аппарат X-37B OTV-2 (Orbital Test Vehicle #2). Как сообщила пресс-служба ВВС США, аппарат находился в околоземном пространстве около полутора лет - запуск его был осуществлён 5 марта 2011 года. Индекс полёта - USA-226.
Аппарат стал, вероятно, вторым беспилотным "шаттлом" ВВС США - первый, X-37B OTV-1, совершил свой первый и единственный пока что полёт USA-212 продолжительностью 224 дня в 2010 году. Впрочем, вполне возможно, что под индексом USA-226 скрывается второй полёт одного и того же аппарата.
Ореол таинственности, окружающий программу X-37B, неспособен скрыть её очевидно военный характер - наоборот, подчёркивает его. А объём средств, выделенных на создание принципиально новой и чрезвычайно дорогостоящей платформы в условиях жестокого бюджетного кризиса, поразившего и космические войска США, свидетельствует о том, что именно с многоразовым космическим беспилотником, а не очередным спутником, американские военные связывают очень большие надежды.
Несмотря на нарочитую таинственность, немало интересного о программе X-37B удалось узнать из простого анализа результатов наблюдений аппарата. Особенно преуспела в этом международная любительская группа под руководством Тэда Молчана (Ted Molzan), ведущая мониторинг околоземного пространства.
Уже при первом запуске на этапе выведения аппарат Х-37В OTV-1 осуществил манёвр, изменивший наклонение плоскости орбиты к экватору. Впрочем, скрыться ему не удалось - он был быстро и без особых усилий обнаружен любителями, не прекращавшими после этого слежение за ним вплоть до самой посадки.
Выяснилось, что на протяжении всего полёта аппарат активно маневрировал, меняя перигей и апогей орбит; плоскость их, естественно, оставалась прежней. При этом сохранялась кратность орбит земным суткам - синхронность, являющаяся характерным признаком аппаратов дистанционного зондирования Земли. Здесь начинаются загадки.
С одной стороны, в разведывательном - или, точнее, "геоориентированном" - назначении аппарата нет ничего необычного. Космические системы военного назначения либо собирают информацию (спутники ДЗЗ), либо транслируют её (спутники связи). "Получаемый из космоса продукт сводится практически исключительно,на 100%, к информации", - указывал директор Национального центра космических исследований университета ВВС США полковник Шин Макклунг (Sean D. McClung ). Мысль о размещении на шаттле средств поражения или аппаратуры для инспекции иных спутников следует отбросить сразу.
Однако дистанционное зондирование Земли из космоса ведётся уже полвека, и за это время подходы к решению задачи были отработаны до совершенства. Практически единственной технологической платформой для наблюдения за Землёй в последнее время являются спутники с большим временем активного существования, исчисляемым иной раз десятилетиями. Регулярный сброс собираемой ими информации на Землю осуществляется при этом по радиоканалу.
Зачем потребовалось в данном случае размещать аппаратуру, прежде прекрасно размещавшуюся на спутниках, на специально разработанной возвращаемой платформе, стоимость которой существенно выше, а ТТХ - заведомо ниже?
По давно высказанному экспертами группы "Неогеография" мнению, загадку X-37B можно объяснить предположением о наличии на борту аппаратуры активного дистанционного зондирования Земли, производительность которой уже не позволяет осуществлять сброс её по радиоканалу. Данные в этом случае возвращаются на Землю вместе с самим шаттлом на физических носителях. В этом случае выбор шаттла становится понятным - относительно низкие перегрузки при спуске с орбиты на шаттле и посадка на аэродром назначения являются залогом безопасности информации.
В настоящее время известны активные средства радиолокационного (радары) и оптического (лидары) зондирования. Последние свободны от множества недостатков как пассивных систем зондирования, так и космических радаров. Можно предположить, что в США начались испытания именно космических лидарных систем дистанционного зондирования. Это подтверждает и прогресс в области разработки волоконно-оптических лазеров для использования в космосе. Весьма кстати как раз за два года до первого полёта шаттла X-37B специалисты Northrop Grumman разработали процедуры тестирования волоконно-оптических лазеров на устойчивость к работе в условиях ближнего космоса.
Об этом же свидетельствует и наклонение орбиты аппарата в обоих полётах (40 и 42,9 градуса соответственно). Все "революции", спонтанно возникшие в мире после полёта первого аппарата, находятся в пределах видимости аппаратуры X-37B.
Более подробная информация о загадках X-37B будет публиковаться на портале "Неогеография" - регулярно и, по-видимому, часто: уже в этом году запланирован третий полёт загадочного беспилотного аппарата.
X-37B OTV-1 после посадки на базе ВВС США "Ванденберг". Изображение: ВВС США
Загадочный американский космический аппарат (речь идет о космическом беспилотном аппарате X-37B) вот уже год как находится на околоземной орбите, выполняя различные задачи, связанные, по всей видимости, с долговременными, но неизвестными космическими целями. Это уже третий длительный полет аппарата на околоземной орбите. Последний раз X-37B отправился в космос 11 декабря 2012 года, он был запущен с космодрома на мысе Канаверал в рамках миссии OTV-3 (Orbital Test Vehicle 3). Общие цели миссии, а также информация о грузе, находящемся на борту космического аппарата, строго засекречены.
До этого аппараты X-37B уже успели побывать в космосе 2 раза - в рамках миссии OTV-1, старт которой был дан в 2010 году (она продолжалась 225 дней), и в рамках миссии OTV-2, в которой испытывался уже второй построенный аппарат X-37B. Данная миссия оказалась самой продолжительной, КА находился на орбите 468 дней, он успел облететь землю более 7 тысяч раз. После окончания задания оба аппарата успешно совершили посадку на авиабазе ВВС США в Ванденберге (штат Калифорния).
Работы над созданием космического аппарата X-37 началась в 1999 после того, как НАСА заключила контракт с компанией «Боинг». Общая сумма контракта составила 173 млн. долларов. С 2004 года руководство проектом по созданию экспериментального орбитального самолета осуществляют американские ВВС. Аппарат X-37B был создан компанией «Боинг дифенс спейс энд сикьюрити» при участии исследовательских лабораторий программ X-37 НАСА, X-37 Агентства перспективных исследовательских программ (DARPA) Министерства обороны США и X-40 ВВС США. Весь процесс проектирования, выпуска и испытаний систем нового орбитального аппарата выполнялся на предприятиях компании «Боинг», расположенных в Калифорнии.
Экспериментальный орбитальный самолет X-37B предназначен для выполнения разнообразных задач на орбите Земли на высоте от 110 до 500 миль на скоростях до 17 500 миль/час. Масса аппарата около 4995 кг, длина - 9 м, высота - 2,85 м, размах крыла около 4,5 м. Каждый самолет оснащен грузовым отсеком размерами примерно 2 на 0,6 метра. По заявлению создателей, конструкция X-37B вобрала в себя лучшие качества космического корабля и традиционного самолета, что позволяет достаточно гибко использовать аппарат для решения разнообразных задач. Запуск аппарата в космос производится в вертикальном режиме с помощью ракеты-носителя, а вот посадку он совершает самостоятельно полностью в автоматическом режиме по-самолетному (тот же принцип, что и у шаттлов). Оба космических аппарата X-37B построены для американских ВВС компанией Boeing Government Space Systems.
Согласно информации компании Boeing, оба самолета построены на основе легких композитных структур, которые заменили собой ставший традиционным алюминий. Для защиты крыльев аппарата на орбитальном самолете применяется высокотемпературная термоплитка нового поколения, которая отлична от углеродной плитки, которая применялась на американских шаттлах. Также специалисты Боинга отмечают, что вся авионика космического корабля спроектирована под автоматизацию спуска и посадки аппарата. Вдобавок ко всему на борту X-37B отсутствует гидравлика, все его системы управления полетом и торможения построены на электромеханических приводах.
Сегодня никто не знает, сколько продлится текущая миссия на орбите, официально данная информация нигде не озвучивалась, не ясно также, где именно аппарат совершит посадку в этот раз. В настоящее время в ВВС США рассматривается вариант со спуском и посадкой аппарата на посадочную полосу шаттлов, которая расположена на территории Космического центра Кеннеди NASA недалеко от мыса Канаверал. Именно отсюда уже чуть более года назад и был произведен запуск корабля в космос. Может быть использована оставшаяся после свертывания программы шаттлов инфраструктура, что уменьшит стоимость всего проекта, отмечают американские чиновники.
В настоящее время наиболее продолжительным полетом орбитального самолета X-37B в космос остается полет в рамках проекта OTV-2. Аппарат стартовал 5 марта 2011 года со стартовой площадки, расположенной во Флориде на мысе Канаверал. На орбиту его вывела ракета «Атлас-5/501». В итоге аппарат провел в полете 468 дней и 13 часов, совершив посадку на авиабазе «Ванденберг» в Калифорнии. Полет был осуществлен в рамках продолжения программы испытаний, которая стартовала 22 апреля 2010 года вместе с запуском на орбиту первого аппарата X-37B (OTV-1), первый полет продолжался 225 суток.
Следует отметить, что X-37B стал первым в США космическим аппаратом, который возвратился на Землю и совершил посадку полностью самостоятельно в беспилотном режиме. По заявлению специалистов компании Боинг, данный летательный аппарат наглядно показал, что беспилотные космические аппараты в состоянии выходить на орбиту и благополучно возвращаться домой. В рамках второго сверхдолгого полета в космос создатели корабля детальным образом проверили прочностные характеристики конструкции X-37B, а также провели тестирование его дополнительных функций и возможностей.
При этом руководители из состава ВВС США уклоняются от интервью и прямых ответов на вопрос, какие именно задачи стоят перед орбитальным космическим самолетом X-37B. Все их комментарии сводятся к словам о необходимости сбора данных о характеристиках и возможностях летательного аппарата. По информации компании-производителя, космический аппарат используется в целях демонстрации безопасности и надежности использования на орбите многоразовых беспилотных космических летательных аппаратов для решения задач, которые возложены на ВВС страны.
Неудивительно, что некоторые скептики, а также ряд экспертов, в том числе и в России, полагают, что США занимаются испытаниями очередного космического перехватчика, который в случае необходимости сможет вывести из строя спутники вероятного противника, а кто-то даже высказывается о его возможности нанесения ракетно-бомбовых ударов с земной орбиты.
В этом нет ничего удивительного, так как ВВС США хранят молчание и не разглашают целей использования орбитального самолета X-37B. При этом официальная версия предполагает, что аппарат может использоваться для доставки на орбиту различных грузов, именно это называют его основной функцией. В то же время есть информация о том, что космический аппарат может быть использован в разведывательных целях. По мнению российского историка А. Б. Широкорада, оба этих предположения несостоятельны из-за их экономической нецелесообразности. На его взгляд, наиболее правдоподобной является версия о том, что американские военные используют данный аппарат для испытаний и обкатки технологий для своего будущего космического перехватчика, который в случае необходимости позволит уничтожать космические объекты других стран, в том числе кинетическим воздействием. Такое предназначение данного космического аппарата может вписаться в документ под названием «Национальная космическая политика США» от 2006 года. Этот документ, по сути, провозгласил право Вашингтона на частичное распространение своего национального суверенитета и на космическое пространство.
Источники информации:
http://gearmix.ru/archives/7370
http://vpk.name/news/70744_zavershen_469sutochnyii_polet_vtorogo_orbitalnogo_bla_x37b_kompanii_boing.html
Х-37В - "лебединая песня" или... "гадкий утенок"?
"В космосе
будет конфликт - первая космическая война"
Юрий Батурин
летчик-космонавт, профессор МГУ
Вызов.
22 апреля 2010 года произошло
внешне не очень приметное, но в действительности очень знаменательное событие -
в США был запущен на орбиту экспериментальный беспилотный космический аппарат -
военный минишаттл Х-37В (см. фото справа).
Этот запуск многоразового крылатого аппарата, разработанного в рамках секретной
программы Агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским
разработкам (DAPRA
), был осуществлен силами
Министерства обороны США на фоне завершения полетов шаттлов и прекращения
национальной программы "Constellation
" по американским
планам возвращения на Луну.
Некоторые
обозреватели восприняли этот запуск как "лебединую песню" крылатой космонавтики,
но на самом деле этот запуск открывает новую страницу в истории крылатого
космоса.
Чтобы понять значимость этого
события, его необходимо рассматривать в долгосрочной исторической перспективе.
Программа создания летающей лаборатории Х-37 официально началась 14 июля 1999
года заключением контракта с корпорацией Boeing
на
сумму $173 млн. Заказчиком по этому контракту выступало гражданское
NASA
, а затраты предполагалось разделить между рядом
правительственных организаций - головным Центром космических полетов им.Маршалла
(Хантсвилл, Алабама), научно-исследовательским центром им.Эймса (Маунтэйн Вью,
Калифорния), Космическим центром им.Кеннеди (Флорида), Космическим центром
им.Годдарда, (Гринбелт, Мерилэнд), Научно-исследовательским центром Лэнгли (Хэмптон,
Вирджиния) и летно-исследовательским центром им.Драйдена/летным центром ВВС на
авиабазе Эдвардс (Калифорния).
Объявленной при заключении контракта целью разработки Х-37 являлась проверка
более 40 новых технологий в области конструкции, двигательной установки и
способов эксплуатации, которые в перспективе должны были способствовать созданию
в будущем более дешевых и надежных полностью многоразовых ракет-носителей.
Первоначальными планами предполагалось провести на авиабазе Эдвардс первые
сбросы с самолета-носителя В-52 для проверки аэродинамики и автономной посадки
уже осенью 2001 г., а с 2002 года
начать космические полеты на одноразовых носителях
или в грузовом отсеке
шаттл а.
После начала работ произошла
смена заказчика, и истинные причины этого неизвестны - то ли военные по своей
инициативе попросту "забрали" проект у гражданских, то ли гражданские сами
потеряли к нему интерес из-за сокращения финансирования. Но факт остается фактом
- функции заказчика были переданы от гражданского Центра космических полетов
им.Маршалла (NASA
) Агентству по перспективным
оборонным научно-исследовательским разработкам (DAPRA
),
одному из самых засекреченных подразделений Министерства обороны США.
С этого момента все основные
аспекты программы создания Х-37, начиная от технических деталей, целей
разработки и кончая общими объемами финансирования, оказались полностью засекреченными.
Все финансирование сверх объявленных при заключении контракта средств,
рассчитанных на три года, пошло из закрытых статей бюджета Министерства обороны
США. При этом выросший объем работ привел к существенному увеличению стоимости и
сроков НИОКР проекта. Высокопоставленный сотрудник Ракетно-космической
корпорации "Энергия" (РККЭ), пожелавший остаться неизвестным, заявил два года
назад автору в частной беседе, что "работы над прототипом нового военного шаттла
идут в США полным ходом. Будущий штатный вариант аппарата сможет решать весь
известный спектр военных задач в космосе. Общий объем затрат на проект Х-37
сопоставим с аналогичными затратами на разработку
Space Shuttle
на соответствующий этап реализации программы". Напомним, что срок
НИОКР по программе Space Shuttle
(от начала работ по
первого космического полета) составил 9 лет, что на два года (!)
меньше
аналогичного
показателя
для Х-37В.
Конкретные цели первого
испытательного полета Х-37 не указаны - в пресс-релизе Министерства обороны США
перечислены лишь общие формулировки "проведения различных испытаний". Также
ничего не сказано о программе полета и ее продолжительности. Тем не менее,
известно, что после завершения программы полета аппарат Х-37В выполнит
управляемый спуск а атмосфере с последующей беспилотной посадкой на посадочную
полосу аэродрома. Таким образом, что будет первая в США (и вторая в истории
после автоматической посадки "Бурана"
15 ноября 1988 года) беспилотная посадка
многоразового крылатого космического аппарата. Однако необходимо отметить, что
посадка "Бурана" была именно автоматической ,
т.к. на нашем корабле все управляющие команды выдавал бортовой цифровой вычислительный
комплекс (БЦВК) , в то время
как при посадке Х-37В, вероятнее всего, будет использован телеоператорный режим
управления с включением летчика в общий контур управления аппаратом.
Отсутствие подробной информации
о конструкции Х-37В, задачах его первого полета и конечных целях программы в
целом породили много вопросов. Но уже сегодня можно с полным основанием сказать
главное - запуск Х-37В на фоне планов прекращения полетов гражданских шаттлов все
расставил по своим местам в давних жарких спорах о сравнительных преимуществах и
перспективах двух конкурирующих типах космических кораблей. В этих спорах
выступают, с одной стороны, одноразовые (или частично многоразовые) капсульные
спускаемые аппараты с низким аэродинамическим качеством, использующие парашютную
посадку (и/или посадочные РДТТ), а с другой - многоразовые крылатые аппараты,
созданные по авиационной идеологии и осуществляющие глубокое маневрирование при
спуске в атмосфере с последующей посадкой на аэродромные ВПП.
Общая тенденция развития
космической техники становится понятной, если рассматривать пилотируемые
программы крупными мазками. Технически грамотные проекты крылатых аппаратов,
достигающих в процессе своего полета космического пространства, появились в
1940-60-х годах сначала в Германии (антиподный бомбардировщик Э.Зенгера, см.
рис. справа), затем
в США (ASSET
, PRIME
и др.) и
в СССР (ракетопланы А.Туполева, В.Мясищева , П.Сухого, В.Челомея, Р.Бартини и
др.).
При этом отметим, что
крылатые аппараты (по крайней мере, в
СССР
) начали прорабатываться раньше
капсульных.
Все проекты первых ракетопланов
носили ярко выраженный, фактически исключительно военный характер. Эти проекты
по разным причинам не были доведены до запусков штатных образцов, а пилотируемое
освоение космоса началось капсульными одноразовыми пилотируемыми аппаратами
("Восток", "Восход", "Союз " в СССР ; и "Меркурий", "Джемини", "Аполлон" в США).
Характерно то, что эти аппараты решали в космосе преимущественно
научно-исследовательские и технические задачи в рамках национальных гражданских
программ (в первую очередь - подготовки лунных экспедиций), а военно-прикладные
эксперименты на этих аппаратах имели очень ограниченное применение. Но как
только в повестку дня ставился вопрос о создании чисто военных космических
аппаратов, особенно для ведения боевых действий в космосе и из космоса,
конструкторы вновь начинали разработку крылатых космических кораблей -
ракетоплана Dyna
-Soar
в США
и воздушно-космического самолета (в современной терминологии -
авиационно-космической системы) "Спираль " в СССР . Оба этих проекта по разным
причинам (преимущественно политико-финансовым) остановились на стадии
изготовления и испытания опытных образц
ов, летающих аналогов, лабораторий и
моделей, но они подготовили базу для создания многоразовых крылатых кораблей
второго поколения - американской системы
Space Shuttle
и советской "Энергия -Буран ". Но между ними есть одно немаловажное различие,
повлиявшее
в конечном итоге на
длительность
их использования. Советский
"Буран " изначально задумывался как
военно-стратегическая система для обеспечения
и ведения боевых действий в космосе , в то время как американский
шаттл должен
был решать как гражданские, так и военные задачи на орбите.
Распад СССР в начале 1990-х годов и последовавшее прекращение гонки вооружений закрыло военную составляющую как у "Буран а", так и у шаттл а, оставив только незначительные и редкие военно-прикладные эксперименты. Как следствие, отсутствие больших военных задач в космосе поставило крест на "Буран е" и резко сузило сферу использования шаттл ов. Военно-прикладные эксперименты, в силу их эпизодичности, в СССР проводились на одноразовых "Союз ах", автоматических "Прогрессах" и орбитальных станциях, а шаттлы были переориентированы на гражданское применение. Отметим, что военно-прикладные эксперименты все же иногда проводились на шаттл ах в силу отсутствия других пилотируемых кораблей, но "погоду" в судьбе шаттл ов они уже не делали, и оправдать их существование в долгосрочной перспективе не могли. И если "Буран " с отказом от него основного заказчика - Министерства обороны СССР в начале 1988 года - был обречен еще до своего единственного полета, то шаттл у все-таки повезло с реализацией проекта Международной космической станции (МКС). Но даже в этом случае, выполняя по 4-5 гражданских полетов ежегодно, шаттл стал не нужен. Почему и как - это отдельный разговор, но факт остается фактом: принято решение о прекращении его полетов. С учетом того, что каждый из шаттл ов, рассчитанный на 100 полетов, успел отлетать от трети до четверти своего проектного ресурса, речь идет о существенно досрочном прекращении полетов.
Понимая, что шаттл л сильно переразмерен для своих нынешних задач (что привело к существенным финансовым издержкам в их эксплуатации), NASA инициировало программу крылатого многоразового аппарата Х-37, который впоследствии должен был стать "маленьким" шаттлом. Но в ходе ее реализации NASA отказалась от этих планов, так же, как и от планов создания гражданского крылатого аппарата Х-38 CRV , призванного играть роль корабля-спасателя для МКС. Таким образом, США в рамках своей гражданской программы полностью отказались от использования многоразовых крылатых аппаратов, включая всю обозримую перспективу (до горизонта планирования).
Но проект Х-37 не умер - его
забрали себе военные, дав ему вторую жизнь. Но почему Х-37, а не Х-38? Ответ
прост - Х-38 имел гораздо меньше перспектив с точки зрения сохранения нынешних и
разработки новых технологий, чем Х-37.
Во-первых, Х-38 изначально
создавался как корабль-спасатель и в силу этого был меньше приспособлен для
решения военных задач с длительным автономным
пребыванием на орбите, а во-вторых
(и это главное!) он был реализован в схеме "несущий корпус", т.е. в меньшей мере
использовал авиационную идеологию полета, имел значительно
меньшую маневренность
в атмосфере
и садился не на аэродромную ВПП на крыле, а в пустыне с использованием большого парашюта-параплана. Кроме этого, он не имел грузового отсека и не мог выполнять
целый ряд грузовых функций на орбите.
В любом случае, сохранением и
развитием новых авиационных технологий космического полета (маневрирование в
атмосфере с использованием высокого аэродинамического качества, точная
автоматическая посадка "по самолетному", новые алгоритмы управления,
конструкционные материалы и т.д.) сейчас в США занимаются только военные. Сам по себе этот факт опровергает все доводы сторонников одноразовых капсульных
проектов, утверждающих, что "...уход шаттла
свидетельствует/доказывает/подтверждает вывод о полной бесперспективности и
несостоятельности крылатых схем для космических кораблей и автоматических
аппаратов", тем более что запуск Х-37 как раз
свидетельствует
об обратном!
Итоговый вердикт истории - многоразовые крылатые аппараты нужны
военным, а одноразовые капсулы - гражданским программам, и их дороги расходятся,
оформляясь в разные области целевого применения. Фактически речь идет о
прекращении соперничества разнотипных аппаратов на общем "целевом поле" и о
возникновении двух самостоятельных направления развития космической техники,
четко разделенных по целевому и функциональному признаку. Именно поэтому они не
конкурируют, а взаимно дополняют друг друга, решая разные национальные задачи.
Более того, по типу создаваемых космических кораблей (или по приоритетам
сосуществующих программ) на этой основе можно уверенно судить о мирной или военной
направленности национальной пилотируемой программы того или иного конкретного
государства.
Объяснение сказанному очевидно
- в обозримом будущем "мирное" освоение космоса продолжает оставаться на уровне
единичных исследовательских полетов, и речи о полномасштабном промышленном
освоении космоса, при котором бы резко возрос грузо/пассажиропоток по маршруту
Земля-орбита-Земля, пока не идет. Полеты к МКС, как и грядущие лунные и
марсианские программы (наряду с возможными рейдами к астероидам) тоже остаются в
разделе редких исследовательских полетов. И при низком грузопотоке на орбиту, а
тем более с орбиты на Землю, очень дорогая разработка крылатого многоразового
транспортного средства не может окупиться никаким снижением эксплуатационных
расходов.
А вот
военным нужно оружие -
многоразовое
, не дорогое в использовании, но живучее, высокоманевренное, гибкое,
оперативное, безотказное и эффективное в боевых условиях. Все эти качества с
лихвой компенсируют более сложные и дорогие (по сравнению с одноразовыми
бескрылыми аппаратами) этапы научно-исследовательских и опытно-конструкторских
работ (НИОКР) и летно-конструкторских испытаний (ЛКИ) крылатых кораблей. Ошибочно думать, что в этом случае
боевая эффективность заменяет экономику, просто у военных используются другие
критерии эффективности (в т.ч. экономической). Вместо минимальной стартовой
массы (мю пн) системы или удельной стоимости выведения появляется стоимость
нанесения ущерба противнику не ниже заданного, или минимальная стоимость
выполнения боевой задачи (стоимость потребного наряда средств)
. С этой точки зрения крылатые многоразовые аппараты
гораздо эффективнее одноразовых, и экономически выгоднее даже с учетом более
дорогой разработки.
Сегодня, при отсутствии
доступной информации о целях и задачах первого полета Х-37В и всей программы в
целом, имеет смысл отойти от зыбкой конкретики и определить общую тенденцию
развития крылатых средств ведения войны.
Для этого нужно ответить на
очевидный вопрос - зачем Х-37В крыло и оперение, состоящее из двух
цельноповоротных плоскостей и придающих аппарату высокоманевренные свойства в
атмосфере? Ведь большинство своих задач на орбите военные могут решить сегодня
(и решают!) и без крыла (многоразовости)
.
Ответ прост - если для
гражданских специалистов со своими капсулами атмосфера всего лишь досадная помеха на
первых минутах выведения и короткий участок на возврате, то для военных
стратегов, рассматривающих всю атмосферу и космическое пространство как
единый
театр военных действий, начало спуска с орбиты является начальной
точкой целевого применения в новых (атмосферных) условиях.
Сегодня человек уверенно
использует диапазоны высот 0...20 км и выше 140 км. Промежуток между этими двумя
диапазонами не используется из-за отсутствия технологий, позволяющих
осуществлять установившиеся полеты на этих высотах. Но для военных, повторюсь,
это является перспективным ТВД, и поэтому его освоение ими происходит с двух направлений:
"снизу", т.е. повышением высотности и скоростей "традиционной" авиации, и "сверху", путем
снижения высот полетов перспективных космических аппаратов и расширением их возможностей
(на первом этапе - маневренности) с погружением и/
или
кратковременным полетом в атмосфере. В перспективе смыкание этих
направлений
приведет к появлению двухсредных аппаратов - воздушно-космических самолетов (ВКС),
одинаково эффективно действующих как в атмосфере, так и в космосе. Более того, ВКС смогут рационально использовать преимущества одной среды для выполнения задач в другой.
Например, они смогут осуществлять разгон в атмосфере на крыльях с использованием атмосферного кислорода
в качестве окислителя для вывода спутников на орбиту, или производить выход в космос для
более быстрого достижения цели (разведки/атаки/перехвата) в удаленной
(антиподной) точке земной поверхности или в воздушном пространстве над ней (в последнем
случае это будет являться практической реализацией сценария ведения боевых
действия, предложенного еще Э.Зенгером и закладывавшегося в проекты ракетопланов
первого поколения).
В свете сказанного Х-37В
следует рассматривать как первые конкретные шаги в реализации стратегии
"сверху", без отрыва от реализации встречной стратегии "снизу", которая
сегодня представлена последними практическими шагами в виде успешных испытаний
беспилотного прототипа гиперзвукового высотного бомбардировщика Х-51А Waverider
стоимостью $246 млн.
25 мая 2010 года Пентагон объявил, что после сброса с
самолета-носителя В-52, взлетевшего с авиабазы Эдвардс, демонстрационная модель
Х-50-1 сумела за 6 минут работы гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного
двигателя (ГПВРД) разогнаться над Тихим океаном до скорости 6000 км/ч. В
сообщении об испытаниях летающей модели Х-50-1 особо подчеркивается, что "...в
последующем на её базе можно будет сконструировать серию аппаратов - от крылатых
ракет и ускорителей для вывода грузов в космос до самолетов для разведки и
ракетно-бомбовых ударов". Б
удущая встреча двух направлений - "сверху" и
"снизу" - неизбежна и достаточно близка.
Появление в обозримом будущем
атмосферных гиперзвуковых летательных аппаратов (ударных и разведывательных) с
крейсерскими скоростями полета М=6...16 и высотами полета 40-60 км ставит в
повестку дня задачу борьбы с ними. Анализ показывает, что с такими аппаратами
гораздо проще бороться из космоса, чем с поверхности Земли, поэтому роль
аппаратов, подобных запущенному демонстратору технологий Х-37В, неизмеримо
возрастает. С этой точки зрения следует ожидать появление в скором будущем
варианта Х-37 с блоком ГПВРД - это следующий, самый логичный шаг на пути
создания двухсредного военного аппарата для "сквозного" полетного диапазона высот 20-2000
км.
В перспективе видятся задачи и
на более высоких орбитах, вплоть до выполнения инспекции и перехвата спутников
на геостационаре
.
"Отвечающий абонент недоступен"... Временно?
А что же происходит у нас, в
России?
В отличие от США, где
никогда не было искусственного деления на "ракетчиков" и "самолетчиков", и
единый аэрокосмический комплекс всегда был представлен корпорациями, занимавшимися
одновременно всеми направлениями, в СССР (и, соответственно, в России) авиация и
космонавтика оказались разделены административными, ведомственными и финансовыми
барьерами плановой экономики. Как и в США, где атмосфера и ближний космос
рассматривались как единое пространство с разными по высоте свойствами, в
СССР
в
самом начале работ все тоже выглядело логичным:
крылатым космосом занимались самолетчики, капсулами - ракетчики.
При этом и разработчики крылатых аппаратов, и их заказчик (ВВС) изначально не
рассматривали атмосферу и космос как разные ТВД. Но сравнительно быстро
Министерство авиационной промышленности согласно
директивным указаниям было ограничено только разработкой самолетов с высотой
установившегося полета до 20...25 км, а космическое Министерство общего
машиностроения - космическими средствами с высотами полета спутников выше параметров низкой орбиты
(от 140 км). Промежуток высот 25...140 км, который уже
с середины 1960-х годов
обоснованно рассматривался нашими авиаторами как самый перспективный будущий ТВД, в
СССР оказался
потерянным...
Авиаторам в него соваться
запрещали, а ракетчики - сами не могли...
В постсоветской России ситуация
только ухудшилась: "высотная специализация" космонавтики, перешедшей под
управление Федерального космического агентства, осталась, но отрасль
развивается, используя инерцию советских времен, и какая-либо
обоснованная долгосрочная космическая стратегия отсутствует. Ее заменяет
вялая рефлексия на американские действия с постоянным переписыванием Федеральной
космической программы (ФКП), отражающей лишь ближайшие тактические цели,
направленные в основном на выживание отдельных предприятий и контролируемость
финансовых потоков. Последнее можно
по праву поставить на первое по значимости
место, хотя это очень далеко от космонавтики как таковой.
Из первопроходцев и создателей космической техники мы превратились в извозчиков,
а почти двадцатилетняя эпопея с созданием новой, но устаревшей еще до своего
рождения РН "Ангара", как и провалившийся конкурс по "Клиперу", не характеризуют
Россию как серьезного участника космической деятельности в долгосрочной
перспективе. Неопределенность с принятием решения о начале финансирования
строительства нового космодрома Восточный только усугубляет ситуацию...
Но в авиации ситуация еще хуже
- минавиапрома как такового после распада
СССР не существует, а вся гигантская отрасль, одна из
мощнейших в советские времена, после длительного периода разброда и шатаний сведена к Объединенной авиационной корпорации (ОАК),
сформированной вокруг единственного уцелевшего ОКБ им. П.О.Сухого с его смежниками,
и трех (по состоянию на 01.04.2007) серийных заводов
. При этом ОАК существенно
ориентирована на экспортного заказчика. Но проблемы у авиаторов не только в выживании
в нынешних условиях. Общая проблема в том, что сегодня в России и
у авиаторов, и у ракетчиков остаются разные заказчики. Другими словами, сегодня в
России нет в лице государства заказчика (в первую очередь - в Министерстве
обороны), заинтересованного в практическом освоении диапазона высот 20...120 км.
Вот так - угроза извне есть, а
ее понимания внутри - нет. Мозгов хватает только на новые газо- нефтепроводы и
Сочи-2014...
Тем не менее, нужно отметить,
что в течение последних 15 лет у нас был хороший задел, по ряду направлений
опережающих заокеанские разработки. Это явилось следствием мощного
межотраслевого маховика, раскрученного еще в советское время
при создании многоразовой космической
системы "Энергия-Буран". Проекты различных многоразовых систем рассматривались в
НПО "Молния" , РККЭ, Центре им.Хруничева, ОКБ им. Туполева, ФГУП РСК "МиГ" и в
ЦНИИМАШе. Среди множества проектов наиболее продвинутым на сегодняшний день
является проект многоцелевой авиационно-космической системы МАКС (9А-10485)
(рис. слева), прорабатывавшийся в НПО "Молния" - единственной отечественной
аэрокосмической фирме
.
Специалисты "Молнии" двигались
к созданию полноценной аэрокосмической авиации в той же последовательности, что
и их нынешние американские оппоненты. В качестве примера можно привести
существовавшие еще в начале 1970-х годов планы запуска экспериментальных
пилотируемых орбитальных самолетов "Спираль " на ракете-носителе "Союз" из-за
неготовности гиперзвукового самолета-разгонщика . Это, кстати, отвечает на
недоуменные вопросы о причинах запуска многоразового Х-37В под головным
обтекателем на "обычной" ракете-носителе "Атлас"
(фото справа). Более того, еще в середине 1990-х годов, в ходе работ по НИР "Орел" в рамках
реализации проекта МАКС был предложен проект беспилотного демонстратора
технологий МАКС-Д, во многом функционально схожим с нынешним американским Х-37В.
Рассматривая неосуществленные отечественные планы по МАКСу-Д, можно попробовать
предугадать возможные пути дальнейшего развития Х-37. Следующим развитием
МАКСа-Д должна была стать гиперзвуковая летающая лаборатория со сменными
подфюзеляжными модулями перспективных воздушно-реактивных двигателей. По замыслам
разработчиков, это позволило бы "совершать с ними полеты со скоростями и
высотами, которые невозможно в настоящее время имитировать в наземных условиях.
При этом обеспечивается отработка для перспективных гиперзвуковых самолетов или
многоразовых космических транспортных систем двигателей типа ПВРД, ГПВРД и
других, имеющих полноразмерные
воздухозаборники, камеру сгорания и
начальную часть сопла".
После создания гиперзвуковой летающей лаборатории планировалось
разработать суборбитальный разгонный блок, позволяющий использовать этот
вариант демонстратора в качестве носителя для вывода на орбиту ИСЗ целевых грузов до 2
тонн. При этом предлагалось два варианта компоновки ракетной ступени и разгонщика МАКС-Д: пакетная схема с размещением ракетной ступени под фюзеляжем
экспериментального самолета или тандемная схема с размещение ракетной ступени
внутри его грузового отсека.
Однако этим планам не суждено было
сбыться - из-за близорукой военно-технической политики и бездарного управления
космической отраслью все наши преимущества фактически потеряны. Руководство
космической отрасли в лице Федерального космического агентства планомерно
похоронило все проекты крылатых космических кораблей: сначала были отвергнуты
проекты "Клипер " и МАКС в рамках позорно "несостоявшегося" конкурса по
"Клипер у", затем были отвергнуты предложения РККЭ по трансформируемому кораблю
со складным крылом на его основе (см. рис. слева). В итоге отрасли и стране была навязана концепция
нового космического корабля с капсульным спускаемым аппаратом, использующим
неоднозначные технические решения на участке приземления.
Конечно, в силу вышесказанного
можно сказать - отказ от реализации крылатых проектов космических кораблей
свидетельствует о мирной направленности наших космических программ. Но такая
позиция не выдерживает никакой критики:
- во-первых
, вне зависимости от
наших желаний военные угрозы нашим национальным интересам в космосе существуют и
останутся таковыми в обозримом будущем: "хочешь мира - готовься к войне"; в
связи с этим симптоматично выглядит прогноз будущего космонавтики
"Космонавтика XXI
века", вышедшей недавно под
редакцией Б.Чертока: основным локомотивом будущего развития станет
милитаризация космоса
. Один из авторов книги, летчик-космонавт, профессор МГУ
Юрий Батурин конкретизирует: "США предпримут попытку
установить абсолютное господство в космосе. В перспективе же сложатся два центра
силы - США и Китай. Они будут двумя основными игроками". Он отмечает, что "в
середине XXI
века милитаризация будет происходить
стремительно: разные страны будут размещать в космосе вооружения";
- во-вторых
, отказываясь от
работ по крылатым кораблям и гиперзвуковым аппаратам, мы отказывается от
сохранения имеющихся
и создания новых соответствующих технологий, т.е. сознательно
откатываемся назад и консервируем свое проигрышное положение;
- в третьих
, опыт последних
десятилетий свидетельствует: только военные задачи в космосе могут преодолеть
наметившую стагнацию "околоземного топтания на орбите ИСЗ" и вообще оправдать
наличие пилотируемой космонавтики на современном этапе развития человечества. А
заодно и вывести гражданский космос на тот уровень, который позволит реализовать
гражданскую космонавтику как самоподдерживающийся процесс (промышленное
производство в космосе, промышленное освоение Луны, обитаемые базы/поселения на
Марсе и т.д.).
Мы должны помнить авиационный
опыт - наличие военной реактивной авиации облегчило появление реактивной авиации
гражданской. Поэтому только тот, кто сегодня тратится на создание военных
многоразовых крылатых аппаратов, на основе отработанных на них технологиях
сможет в будущем доминировать и в гражданской пилотируемой космонавтике.
В связи с этим сегодняшняя реализация капсульного проекта нового российского пилотируемого корабля в его нынешнем облике - это консервация нашего отставания в наиболее наукоемких космических технологиях (идеологически - это повторение старенького "Союз а" в большем масштабе и вторая попытка реализации проекта корабля "Заря" , отвергнутого в 1980-х годах) и создание предпосылок будущей деградации в космосе.
Мы должны четко понимать: многоразовые крылатые аппараты не конкурируют, но дополняют капсулы, а главное - отдавать себе отчет в том, что запуск Х-37В - это не "первый звонок", а уже "последний"...
Вадим
Лукашевич
" Книга посвящена этапу возникновения и развития крылатых ракетно-космических систем, которые рождались на "стыке трех стихий" - авиации, ракетной техники и космонавтики, и вобрали в себя не только конструктивные особенности данных видов техники, но и весь ворох сопровождающих их технических и военно-политических проблем.
Подробно излагается история создания воздушно космических аппаратов мира - от первых самолетов с ракетными двигателями времен II Мировой войны до начала реализации программ Space Shuttle (США) и "Энергия-Буран" (СССР).
Книга, рассчитанная на широкий круг читателей, интересующихся историей авиации и космонавтики, особенностями конструкции и неожиданными поворотами судьбы первых проектов авиационно-космических систем, содержит на 496 страницах около 700 иллюстраций, значительная часть которых публикуется впервые."
Содействие в подготовке публикации оказали НПО " Молния" , НПО машиностроения, ФГУП РСК " МиГ" , ЛИИ имени М.М.Громова, ЦАГИ, а также музей Морского космического флота. Вступительная статья написана генералом В.Е.Гудилиным , легендарной личностью нашей космонавтики.
Получить более полное представление о книге, ее цене и возможностях приобретения можно на отдельной странице . Там же можно познакомиться с ее содержанием, оформлением, вступительной статьей Владимира Гудилина , предисловием авторов и ее выходными данными.