SPACE SHUTTLE - ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ [more=Читать дальше..]
Одним из поворотных дней в истории космонавтики стало 12 апреля 1981 года, когда с мыса Канаверал, с космодрома Центра имени Кеннеди, ушла в небо «Колумбия» — первый в мире многоразовый космический корабль, доведенный до стадии штатной эксплуатации.
Не стоит искать специального смысла в совпадении дат. Так случилось не потому, что Соединенные Штаты хотели особо уязвить СССР, запустив систему нового поколения в день 20-летия полета Гагарина. Пуск должен был состояться 10 апреля, но был отложен по техническим причинам — за 20 минут до «контакта подъема» обнаружилась рассинхронизация между четырьмя бортовыми ЭВМ. Неполадку быстро распознали и устранили, и через два дня «Колумбия» стартовала.
Тогда это событие оценивалось как величайшее достижение науки и техники — каковым, собственно говоря, оно и является. Теперь, после гибели второго из пяти построенных летных образцов, больше принято говорить о ненадежности и неэффективности системы «Спейс шаттл»; и это тоже небезосновательно.
Ситуация поучительная и особенно актуальная сегодня, когда ведущие космические державы стоят на пороге запуска в производство нового поколения обитаемых космических аппаратов.
ПРЕДЫСТОРИЯ
От космических программ конца 1950-х — начала 1970-х годов в массовой памяти осталась почти исключительно «спортивная» сторона: первый спутник, первый человек на орбите, первый человек на Луне… Но правительства двух великих держав, взявшихся соперничать в космосе, финансировали эти программы отнюдь не ради одних только рекордов — военное значение космических и суборбитальных аппаратов было тогда уже вполне оценено, изучались и возможности коммерческого использования ближнего космоса. На первом же этапе надо было просто «сделать это» — в качестве начального шага в движении к практически значимым целям. А заодно и для подтверждения своего превосходства над глобальным конкурентом. К слову сказать, даже международный престиж — это не такая уж бессмысленная вещь; теперь, когда в ходу слово «бренд», всем известно, что престиж очень хорошо конвертируется в самые что ни на есть материальные ценности.
На следующем (скорее по логике целеполагания, чем по хронологии событий) этапе отношение к эффективности фактически не изменилось. Этим этапом стали проекты и прототипы небольших воздушно-космических аппаратов без собственных маршевых двигателей, которые предполагалось выводить в космос ракетами-носителями (см. «Спецназ России», май 2006 г.) либо системой из атмосферного самолета-разгонщика и ракетного ускорителя (СССР, тема «Спираль», номер за сентябрь 2006 г.). Предназначенные исключительно для военных целей, они демонстрировали ту же самую доминанту: важна работающая система, а не цена килограмма на орбите.
Нельзя сказать, чтобы деньги тогда не считали вообще. Но в этот период «первого натиска» для обеспечения прорыва разработчики каждой из сторон могли рассчитывать на всю экономическую мощь своей сверхдержавы. Соответственно и представления об эффективности были довольно специфичными — единственным по-настоящему значимым ее критерием была сама способность системы выполнить поставленную задачу.
С середины 1960-х годов ситуация изменилась. В это время динамика космических достижений была поистине впечатляющей, каждый год приносил несколько событий с грифом «впервые», а энтузиазм рисовал перспективы скорого и массированного наращивания присутствия человека в околоземном пространстве.
И облик космических систем «близкого будущего», идеология которых относится к середине и второй половине 1960-х годов, соответственно меняется. Теперь речь идет о транспортных средствах для обеспечения повседневной широкомасштабной деятельности в ближнем космосе. Решительное большинство проектов этих лет представляло собой двух- либо, реже, трехступенчатые, полностью многоразовые системы с горизонтальной посадкой всех ступеней. Старт рассматривался как вертикальный, так и горизонтальный; силовые установки по преимуществу виделись ракетными.
Мы писали об этих проектах в августовском, сего года, номере «Спецназа», поэтому не будем здесь останавливаться на них подробно. Скажем лишь, что некоторые из них были довольно солидно просчитаны с точки зрения конструкции, аэродинамики, траекторий полета — так же, как маленькие воздушно-космические планеры предыдущего этапа. Но, в отличие от последних, это были большие корабли для перевозки десятков людей и десятков тонн груза. И теперь уже важной составляющей общего обоснования проекта стала оценка эксплуатационных и экономических свойств предлагаемых систем.
В соответствии с духом времени разработчики предполагали большое или даже очень большое количество потребных ежегодных пусков.
Так, авторы проекта «Астро» фирмы «Дуглас» (вывод на низкую околоземную орбиту полезной нагрузки 16,8 т) исходили из интенсивности эксплуатации, равной 240 полетам в год. Для этого предполагалось построить целый флот из 24 орбитальных и 12 разгонных. ступеней. Разработчики компании «Мартин», проанализировав эффективность своей системы «Астророкет» AR-14В (полезная нагрузка 22,7 т), утверждали, что при 400 полетах она будет экономичнее существовавших тогда одноразовых носителей, а при 5000 — и любого другого многоразового космического комплекса.
Обратим внимание на цифру. Пять тысяч полетов в качестве исходных данных для экономического расчета! И это были не мечты Циолковского о далеком космическом будущем человечества, а раздел конкретного технического проекта, рассчитанного на воплощение в ближайшие годы…
Что касается удельной стоимости доставки, то для AR-14В при числе полетов, равном 4000, получалась цифра 100 долларов за килограмм груза на орбите. Менее технически сложная система «Траймис» фирмы «Конвэр» при общей стоимости ее создания в 1-2 миллиарда долларов и стоимости пуска в 300 тысяч долларов должна была обеспечить стоимость выведения 44 доллара за килограмм — при средней цифре для современных ей ракет-носителей 1110 долларов.
«Траймис» предлагалась в 1968 году; через считанные годы началось строительство системы, которая впоследствии получила название «Спейс шаттл» и эксплуатируется до сих пор. Поэтому стоит обратить внимание на эти цифры — 300 тысяч, 44 доллара. Будет интересно сравнить их с тем, что получилось в реальности.
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ИДЕИ
«Авангардные» работы американских космических корпораций по многоразовым тяжелым пилотируемым космическим системам начали входить в более или менее практическое русло в 1968 году, когда помощник директора НАСА доктор Дж. Мюллер официально связал перспективы американской астронавтики с многоразовыми транспортными космическими кораблями (МТКК). В апреле 1969-го в НАСА, при участии представителей ВВС, была создана рабочая группа по МТКК. Далее, в феврале 1970 года, образовался комитет, организовавший конкурс, по результатам которого для дальнейших работ, пока всё еще на состязательной основе, были заключены контракты с двумя подрядчиками: космическим отделением фирмы «Норт Америкэн Рокуэлл» и компанией «Макдоннел-Дуглас».
В изначальном варианте предполагалось создать, в сущности, целостную систему освоения ближнего (и не только ближнего) космоса. Транспортная составляющая этой системы должна была включать три различных «средства передвижения»: аппарат для вывода людей и грузов на околоземную орбиту (собственно МТКК), межорбитальный буксир на криогенном химическом топливе и ядерный разгонный блок для межпланетных перелетов. Ввод всей системы в строй ожидался от 1975 до 1977 годов, в зависимости от варианта финансирования.
Межорбитальные буксиры и ядерные межпланетные «тягачи» должны были находиться в космосе постоянно, а МТКК представлялся этаким челноком, то и дело снующим с Земли на орбиту и обратно. Отсюда и его название «Спейс шаттл» — «Космический челнок».
Несколько слов о названии. Когда-то имя корабля Эрикссона — «Монитор» — стало общепринятым наименованием всего класса низкобортных бронированных башенных кораблей с малым количеством пушек весьма крупного калибра. Теперь слово «монитор» пишется без кавычек. Как, впрочем, и дредноут, и макинтош, и дизель, и многое, многое другое. Особенно активно процесс превращения имен собственных в имена нарицательные шел во второй половине XIX — начале ХХ века, но пример американского многоразового космического грузовика показывает, что он не прекращается и сейчас: первоначально имя собственное, теперь слово «шаттл» стало нарицательным и очень часто пишется без кавычек.
К 1970 году облик МТКК принял относительно определенные черты. Это должен был быть двухступенчатый воздушно-космический самолет, обе ступени пилотируемые, многоразовые, ракетные, старт вертикальный. В проекте НАСА на этом этапе оба аппарата виделись как «несущие корпуса» с крылом относительно небольшой площади; оба должны были иметь турбореактивные двигатели для маневрирования в атмосфере.
Стартовая масса системы, при максимальной полезной нагрузке 11 300 килограммов, была определена величиной 1500 тонн, ресурс — 100 полетов до капитального ремонта. Разгонная ступень по габаритам примерно соответствовала Боингу-747, орбитальная — Боингу-707. Обе ступени садились по-самолетному, на сухопутный аэродром. Считалось, что космическая ступень сможет совершать полеты один раз в две недели, и, при интенсивности эксплуатации всего парка аппаратов, равной одному полету в неделю, стоимость каждого отдельного пуска не превысит 10 млн долларов.
Как видим, система «Спейс шаттл» в начальной фазе ее создания предполагалась полностью многоразовой. При этом условии, с учетом указанной выше частоты стартов, считалось возможным достичь стоимости доставки грузов 220 долларов за килограмм (по курсу 1971 года). Вот только стоимость разработки и строительства такой системы оценивалась в 10-12 миллиардов долларов. И уже тогда становилось ясным, что таких денег на МТКК не дадут.
К бюджетным «опасениям» добавилось еще одно важное обстоятельство.
Дело в том, что прежде вся американская пилотируемая космонавтика — «Меркьюри», «Джемини», «Аполло» — делалась под эгидой НАСА и под задачи этой организации. То есть была почти исключительно «гражданской». Но ведь МТКК должен был заменить практически все существовавшие у США средства выведения — иначе не стоило и начинать разговоры о финансировании программы с Конгрессом и правительством. Значит, у шаттла появлялась обязанность выводить все грузы Министерства обороны. У последнего же были свои требования, далеко превосходившие все планировавшиеся тогда параметры научных и коммерческих полезных нагрузок. В частности, в это время началась разработка космического аппарата видовой оптико-электронной разведки KH-II (военного прототипа космического телескопа «Хаббл»). Кроме того, в отсутствие других видов носителей шаттл должен был бы доставлять в космос, а также забирать оттуда, аппараты семейства межорбитальных буксиров. Габариты и веса этих двух видов нагрузки и стали основанием для окончательного утверждения «пользовательских» характеристик корабля: грузовой отсек должен был иметь размеры 18 ґ 4,5 метров, а грузоподъемность требовалась — 29.500 килограммов при выходе на орбиту и 14.500 килограммов — при возвращении.
Такие параметры позволили рассматривать будущий МТКК как носитель европейской космической станции «Спейслэб», что очень пригодилось НАСА в качестве дополнительного — и довольно весомого — аргумента в пользу реализации программы.
Стоит еще отметить, что военные потребовали увеличить диапазон бокового маневра при приземлении с первоначальных 600 километров до 2000–2500 километров. Это стало одной из причин перехода от маленького прямого крыла орбитальной ступени к дельтовидному со значительно большей площадью.
Эти требования были «ратифицированы» НАСА в начале 1971 года. Естественно, они самым серьезным образом повлияли на облик проектов конкурсантов — «Дугласа» и «Рокуэлла». Дугласовский разгонник вырос по массе до 1715 тонн, орбитер — до 390 тонн. Суммарная масса у «Рокуэлла» увеличилась до 2290 тонн. Получалось, что создание полностью многоразовой системы с такими характеристиками является делом в высшей степени проблематичным.
5 января 1972 года президент Никсон утвердил ассигнования на разработку системы (включая строительство двух летных экземпляров) в размере 5,15 миллиардов долларов плюс 1 миллиард на непредвиденные расходы и инфляцию. Не имея возможности приводить здесь все рассматривавшиеся концепции, исходные и компромиссные, скажем лишь, что к концу 1971 года у руководства программы сложилось представление о новом облике «Спейс шаттла». В этом варианте не все элементы рассчитывались на многократное применение, не все возвращаемые части совершали горизонтальную посадку, пилотируемой осталась только орбитальная ступень.
В целом получилось, что вместо очень дорогого в разработке и строительстве корабля, обещающего относительно экономичную эксплуатацию, пришли к кораблю, сравнительно (только сравнительно!) дешевому на этапе создания, но требующему более значительных затрат на протяжении десятилетий штатного использования.
ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ
В марте 1972 года была окончательно закреплена конфигурация системы, принятой к разработке. Точнее, не всей системы (из «челнока», межорбитального буксира и межпланетного разгонного блока), а лишь ее первой части — многоразового транспортного космического корабля. Остальные компоненты не вписались в рамки выделенного финансирования. Правда, были разработаны два типа одноразовых многоступенчатых твердотопливных буксиров — это был выбор «первого этапа», они были относительно просты, надежны и недороги. В дальнейшем, к 1986 году, планировался ввод в эксплуатацию многоразового жидкостно-ракетного буксира нового поколения, но после катастрофы «Челленджера» эти планы были отменены.
В конфигурации марта 1972 года система была уже очень похожа на то, что в конце концов полетело в космос. Она состояла из пилотируемой орбитальной ступени с основной (маршевой) двигательной установкой, внешнего топливного бака (ВТБ) с компонентами топлива для этой установки и двух беспилотных сбрасываемых ускорителей, игравших роль первой ступени. Были и отличия от окончательного варианта, среди которых можно выделить три наиболее «идеологически значимых».
Во-первых, предполагалось, что корабль будет отстыковываться от ВТБ уже на орбите, и для схода с нее бак оборудовался тормозным ракетным двигателем. Во-вторых, предусматривалась установка над крылом в хвостовой части орбитера двух твердотопливных двигателей системы аварийного спасения — они должны были сбрасываться по достижении определенной высоты после старта. Наконец, в-третьих, пока еще оставались воздушно-реактивные двигатели (ВРД) для полета в атмосфере на малых скоростях.
Орбитальная ступень в это время имела крыло простой треугольной формы.
Далее схема еще некоторое время продолжала меняться — в некоторых деталях. Менялись габариты и форма ВТБ, размеры и тяга ускорителей, элементы конфигурации орбитальной ступени. В конце 1972 года решили отказаться от ВРД и аварийной двигательной установки. В это время расчетная стартовая масса системы составляла 2450 тонн.
Весной 1973 года был утвержден облегченный вариант МТКК. Главным его отличием стало крыло новой формы — с двойной стреловидностью по передней кромке. Это было существенное усовершенствование — за счет лучших аэродинамических характеристик это крыло имело на 16% меньшую площадь и на 9 тонн меньший вес. Кроме того, в это же время было решено не «тащить» ВТБ на орбиту, а сбрасывать незадолго до ее достижения при скорости, гарантирующей падение на землю; так избавились от тормозного двигателя на внешнем баке.
Изменения, естественно, привели к очередному пересмотру параметров основных элементов системы. Ее общий вес сократился до 1810 тонн при сохранении требуемой массы полезной нагрузки. Проектная стоимость выведения килограмма полезного груза на орбиту уменьшалась до почти 350 долларов против 410 долларов у предыдущего варианта.
Давайте поставим здесь галочку. Чуть выше мы писали, что на рубеже 1970-го и 1971 годов, когда «Спейс шаттл» собирались делать за 10-12 миллиардов долларов из двух полностью многоразовых пилотируемых ступеней, стоимость килограмма оценивалась в 220 долларов. Прошло два с небольшим года, и вот уже система за 5 миллиардов «обещает» 350 долларов за килограмм…
Головным разработчиком собственно орбитальной ступени стало отделение «Спейс дивижн» корпорации «Норт америкен Рокуэлл» (с 1973 года — «Рокуэлл Интернэшнл»). Такой выбор можно признать вполне закономерным — ведь «Норт Америкен» имела в своем активе исследовательский ракетоплан Х-15 и опытный бомбардировщик ХВ-70 «Валькирия». На одном из экземпляров Х-15 в 1967 году была достигнута скорость 7273 километров/ч (или 2,02 километров/с, метров = 6,72); другой экземпляр в том же году достиг высоты 107,9 километров. Эти цифры до сих пор являются рекордными для пилотируемых крылатых аппаратов, использующих для разгона только тягу собственного двигателя. «Валькирия», прототип сверхзвукового межконтинентального бомбардировщика, в 1966 году продемонстрировала способность длительно летать на скорости три маха (максимум — 3218 километров/ч, 3,03 маха) — это при взлетном весе 244 т! Быстрее летал только локхидовский стратегический разведчик SR-71А — рекорд 3529 километров/ч, но это на короткой «зачетной» дистанции. В крейсерском режиме он практически не имел преимущества перед «Валькирией», да и весил-то только порядка 64 тонн. Правда, SR-71, в отличие от ХВ-70, строился серийно и в течение ряда лет эксплуатировался в ВВС, а затем в ЦРУ.
Так что «Норт Америкен Рокуэлл» имела, очевидно, наибольший практический опыт в Соединенных Штатах (и в мире) и в части достижения сверхбольших скоростей пилотируемого горизонтального полета в атмосфере, и в части создания очень больших «многозвуковых» самолетов. Вследствие чего и получила шестилетний контракт стоимостью 2,6 миллиардов долларов.
Естественно, шаттл создавался в широкой кооперации, с задействованием на основных ролях «монстров» аэрокосмического комплекса Америки. Отделение «Конвэр» корпорации «Дженерал Дайнемикс» изготавливало центральную часть фюзеляжа с грузовым отсеком; крыло делала «Грумман Аэроспрейс», киль — «Фэрчайлд Рипаблик» (оба названия принадлежат известнейшим аваифирмам). Разработку основного двигателя поручили фирме «Рокетдайн» (делала ЖРД еще для боевых «Атласов» «Торов» и «Юпитеров»; к описываемому времени входила в состав того же «Рокуэлла»); твердотопливных ускорителей — компании «Тиокол кэмикл» (в «портфолио», в частности, РДТТ для всех трех модификаций МБР «Минитмен»). Внешний топливный бак делала «Мартин Мариетта», теплозащитное покрытие поручили фирме «Аэроспейс», различные агрегаты и системы достались компаниям «Макдоннел Дуглас», «Юнайтед Эркрафт» «Пратт эндУиттни», «Юнайтед спейс бустерс»…
К началу 1974 года все необходимые контракты были заключены. В апреле того же года началось сооружение посадочной полосы размерами 4500 х 90 метров. Первый штатный старт должен был состояться в 1979 году.
Этот срок выдержать не удалось.
Основные задержки были вызваны трудностями с маршевой двигательной установкой, несколько месяцев добавил процесс испытаний плиток теплозащитного покрытия уже на летном «орбитере» — корабле «Колумбия».
Первый собранный экземпляр орбитальной ступени, OV-101, назвали «Энтерпрайз» — в честь знаменитого звездолета из сериала «Звездный путь». В феврале 1977 года начались его испытания в Центре летных исследований Драйдена на авиабазе ВВС «Эдвардс».
Испытания включали несколько этапов, в ходе которых проверялось функционирование всех систем корабля и, главное, оценка его летных качеств в режиме дозвукового полета и посадки на ВПП. Для атмосферных тестов «Энтерпрайз» устанавливался наверху фюзеляжа «Боинга-747», от коего он на высоте порядка 7000 метров отделялся и производил планирующее снижение с выполнением запланированных маневров и проверок.
Первый такой свободный полет состоялся 12 августа 1977 года, пилоты — астронавты Ф. Хейз и К. Фуллертон. Завершающая цикл посадка успешно прошла уже 26 октября того же года. Результаты испытаний были оценены как весьма положительные — подтвердились характеристики, полученные для аналогичных режимов при экспериментах в аэродинамической трубе. Значит, можно верить и другим данным продувочных тестов. А сами экипажи отмечали быструю реакцию орбитера на движения органов управления.
Далее были восьмимесячные вибрационные испытания в Хантсвилле, в Центре космических полетов имени Маршалла. Наконец, получив подтверждение летной годности, корабль на том же «Боинге» перелетел во Флориду, где еще послужил программе, приняв участие в качестве штатной нагрузки в испытаниях системы транспортировки от здания вертикальной сборки до точки, имитирующей стартовую позицию.
Но вот слетать на орбиту ему не пришлось (правда, он с самого начала для этого и не предназначался). Эта честь выпала второму кораблю серии — OV-102 «Колумбия».
12 апреля 1981 года, в 7 часов утра по местному времени, под управлением командира Дж. Янга и пилота Р. Криппена, «Колумбия» ушла в космос с площадки № 39А Центра космических полетов имени Кеннеди, мыс Канаверал, штат Флорида, Соединенные Штаты Америки.
Первый полет — 36 оборотов по круговой орбите высотой 240 километров — продолжался 54 часа 22 минуты. Сойдя с орбиты со скоростью в 25 махов, корабль пролетел 8150 километров и без происшествий приземлился на посадочную полосу № 23, оборудованную на дне высохшего озера Роджерс на авиабазе «Эдвардс» в штате Калифорния.
Программа летных испытаний, состоящая из четырех пусков, закончилась полетом 27 июня — 4 июля 1982 года. С пятого полета (11 — 16 ноября 1982 года) началась штатная эксплуатация системы «Спейс шаттл».
Повторюсь: можно сегодня критиковать целесообразность программы «космических челноков», можно по-разному оценивать ее успешность и перспективу, можно даже просто не любить Америку — но старт «Колумбии» был и останется одной из крупнейших вех в развитии космонавтики, и в этом качестве он уже принадлежит истории всего человечества.
СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ И БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ
Итак, стартовую ступень системы составили два беспилотных ускорителя. По габаритам и энергетическим параметрам это были, фактически, две очень большие ракеты; от полноценных носителей их отличала минимизированная по функциям система управления полетом, ограниченное число исполнительных органов и, конечно, узкое целевое назначение. Другим отличием ускорителей от эксплуатировавшихся космических ракет стала возможность их спасения и повторного использования.
Ускорители решено было делать твердотопливными — они по конструкции проще аналогичных блоков с ЖРД, и американские ракетчики к тому времени уже имели вполне достаточный и вполне успешный опыт разработки, серийного строительства и эксплуатации больших твердотопливных ракет — уже стояли в шахтах 1000 «Минитменов», а флот готовился сменить «Поларисы» на «Посейдоны». (Всё это боевые трехступенчатые ракеты, все ступени которых снабжались РДТТ — ракетными двигателями на твердом топливе. И, хотя масса самых больших из них была в двадцать раз меньше, чем весят на старте ускорители шаттла, это, конечно, был очень основательный технический задел). Твердотопливные ускорители, надежность которых принимали близкой к единице, рассчитывались таким образом, чтобы их тяги и времени работы хватило для достижения высоты и скорости, необходимых для спасения корабля в аварийной ситуации на начальном участке выведения — в частности, в случае отказа основных двигателей системы. Кроме всего прочего, ориентация на РДТТ позволяла сравнительно просто модифицировать ускорители в том случае, если бы разрабатывавшийся для орбитальной ступени новый маршевый ЖРД не показал на испытаниях требуемой тяги.
Коротко — технические характеристики твердотопливных ускорителей (ТТУ) системы «Спейс шаттл»: длина 45,5 метров, диаметр 3,7 метра, тяга двигателя на уровне моря 1202 тонн, стартовая масса около 600 тонн, вес конструкции без топлива 78 тонн. Для управления используется принцип отклонения вектора тяги основного РДТТ; для отделения от второй ступени в верхней и нижней частях ускорителя установлены по четыре твердотопливных двигателя тягой около 10 тонн каждый. Топливный заряд основного двигателя спрофилирован таким образом, что его тяга меняется по определенному закону по мере движения по траектории полета.
В отличие от «двухсамолетной» схемы 1970 года, в реальной системе основная масса горючего вынесена из корпуса орбитера во внешний топливный бак (ВТБ) — вместе они составляют вторую ступень. Наверное, всем приходилось видеть фотографии или кинокадры стартующего шаттла, и все имеют представление о размерах этого бака. Можно себе представить, как должен был бы выглядеть орбитер, если бы он нес все топливо внутри своего фюзеляжа! Нельзя сказать, что принятое решение было неожиданным или революционным; однако, думается, именно оно сделало всю систему принципиально реализуемой.
ВТБ — самый «громоздкий» элемент системы. Он имеет длину 47 метров, диаметр 8,38 метра, весит в незаправленном состоянии 33,5 тонн. Строго говоря, это не бак, а два бака в общем корпусе — для жидкого кислорода (в передней части) и жидкого водорода (в задней). Баки содержат 604 тонн кислорода и 101,6 тонн водорода, и в сумме всё это весит на стартовом столе порядка 743 тонн. Конечно, это не просто очень большая высокотехнологичная бочка. ВТБ — сложная конструкция, содержащая расходные, заправочные и дренажные трубопроводы компонентов топлива с их клапанами и автоматикой, линии наддува с арматурой и датчиками, приборы контроля уровня, кабельную сеть… И всё это на большей части внешней поверхности покрыто специальной теплоизоляцией из напыленного пеноматериала.
Понятно, что ВТБ — отнюдь не дешевый агрегат. Тем не менее, ускорители используются многократно, а вот криогенный бак — не спасается. Это легко объяснить.
ТТУ отделяются на 125-й секунде полета, на высоте примерно 50 километров и при скорости 1390 м/с. То есть их максимальная скорость соответствует примерно трем махам — это не очень много. С другой стороны, твердотопливная ракета, каковой по сути является ускоритель, сама по себе должна иметь прочную конструкцию. Два эти обстоятельства обусловливают отсутствие необходимости предпринимать сколь-нибудь значительные дополнительные меры для обеспечения возвращения ТТУ. Спуск в океан — сначала баллистическое падение, затем на стропах парашютной системы — исключает необходимость установки аппаратуры управления снижением.
Другое дело — ВТБ. Он работает до 480-й секунды полета — почти до самой орбиты (ТТУ в это время уже успевают приводниться). На этой секунде производится отсечка основных двигателей, и довыведение орбитера проходит с помощью двигателей орбитального маневрирования за счет бортовых запасов топлива.
Так что бак по выполнении своего долга оказывается на высоте 109 километров и имеет скорость, близкую к орбитальной. Чтобы спустить его невредимым на землю, даже наиболее простым парашютным способом, нужно предварительно, до введения парашютов, и высоту уменьшить до плотных слоев, и скорость погасить — довести от километров в секунду хотя бы до сотен метров в секунду. Для этого нужно очень многое.
Нужно крыло для создания подъемной силы, которая затормозит падение; или бак должен иметь форму несущего корпуса.
Нужна система управления, так как при спуске необходимо очень точно выдерживать угловое положение относительно вектора скорости. Чуть-чуть повернись боком к потоку — и он сомнет, закувыркает, сломает… Чуть-чуть не так задери или опусти нос — и выйдешь из тонкой «трубки» допустимых траекторий снижения, получишь нерасчетные значения механических и тепловых нагрузок — разрушишься. А где система управления — там бортовые источники питания, система обеспечения тепловых режимов, телеметрия, дополнительный наземный контроль и много чего еще.
Нужна мощная теплозащита, ибо при самых оптимальных траекториях температуры кое-где все равно превысят тысячу градусов.
Нужна совсем другая прочность, чем в случае одноразовой конструкции. Ведь бак — это оболочка, а оболочки отлично работают на растяжение и почти никак — на сжатие. Потому что при сжатии тонкие оболочки легко теряют форму — этот называется недостатком жесткости. Представьте себе два футбольных мяча, надутый и ненадутый, и мысленно попробуйте их сжать… Поэтому монгольфьеры можно делать из шелка, а подводные лодки имеют толстенный каркас и обшивку из прочнейшей стали толщиной в несколько сантиметров. На участке выведения загрузка компонентами топлива и наддув сообщают конструкции бака необходимую жесткость; к тому же на этом участка самые плотные слои атмосферы проходятся с наименьшей скоростью — аппарат только разгоняется. А при спуске как раз в этих слоях и начинается настоящее торможение…
Из всего этого получается усложнение конструкции, рост массы, увеличение сроков создания, принципиально другая стоимость разработки, испытаний и производства, технический риск. Опять похоже, что многоразовый бак, прогрессивный с точки зрения идеологии, сделал бы невозможным практическое воплощение системы.
Орбитальная ступень. По аэродинамической схеме — моноплан-бесхвостка с низкорасположенным дельтавидным крылом с двойной стреловидностью передней кромки и с вертикальным оперением обычной схемы. Для управления в атмосфере используются двухсекционный руль направления на киле (здесь же воздушный тормоз), элероны на задней кромке крыла и балансировочный щиток под хвостовой частью фюзеляжа. Шасси убирающееся, трехстоечное, с носовым колесом.
Длина орбитера 37,24 метра, размах крыла 23,79 метра, высота 17,27 метра. «Сухой» вес аппарата около 68 тонн, взлетный — от 85 до 114 тонн (в зависимости от задачи и полезной нагрузки), посадочный с возвращаемым грузом на борту — 84,26 тонны.
Важнейшей особенностью конструкции планера является его теплозащита. В самых теплонапряженных местах (расчетная температура до 1430°С) применен многослойный углерод-углеродный композит. Таких мест немного, это в основном носок фюзеляжа и передняя кромка крыла. Нижняя поверхность всего аппарата (разогрев от 650 до 1260°С) покрыта плитками из материала на основе кварцевого волокна. Верхняя и боковые поверхности частично защищаются плитками низкотемпературной изоляции — там, где температура составляет 315-650°С; в остальных местах, где температура не превышает 370°С, используется войлочный материал, покрытый силиконовой резиной. Общий вес теплозащиты всех четырех типов составляет 7164 килограммов.
Орбитальная ступень имеет двухпалубную кабину для семи астронавтов. В случае расширенной программы полета или при выполнении спасательных операций на борту орбитера может находиться до десяти человек. В кабине — органы управления полетом, рабочие и спальные места, кухня, кладовая, санитарный отсек, шлюзовая камера, посты управления операциями и полезной нагрузкой, другое оборудование. Общий герметизированный объем кабины — 75 м3, система жизнеобеспечения поддерживает в нем давление 760 мм ртутного столба и температуру в диапазоне 18,3 — 26,6° С. Эта система выполнена в открытом варианте, то есть без использования регенерации воздуха и воды. Такой выбор обусловлен тем, что продолжительность полетов шаттла была задана в семь суток, с возможностью ее доведения до 30 суток при использовании дополнительных средств. При такой незначительной автономности установка аппаратуры регенерации означала бы неоправданное увеличение веса, потребляемой мощности и сложности бортового оборудования.
Запаса сжатых газов хватает на восстановления нормальной атмосферы в кабине в случае одной полной разгерметизации или на поддержание в ней давления 42,5 мм рт. ст. в течение 165 минут при образовании небольшого отверстия в корпусе вскоре после старта.
Грузовой отсек размерами 18,3 х 4,6 метров и объемом 339,8 м3 снабжен «трехколенным» манипулятором длиной 15,3 метров. При открытии створок отсека вместе с ними поворачиваются в рабочее положение радиаторы системы охлаждения. Отражательная способность панелей радиаторов такова, что они остаются холодными, даже когда на них светит Солнце.
Основная двигательная установка шаттла — три однокамерных кислородно-водородных ЖРД SSME с номинальной тягой 167,8 тонн на уровне моря и 213,1 тонн в пустоте. Для тех, кому интересно, поясним, откуда берется это различие значений тяги.
Сгорая, компоненты топлива создают высокое давление в ограниченном объеме камеры сгорания (у SSME это давление составляет 21 мегапаскаль, или примерно 207 атмосфер). Это начало процесса. Для того чтобы получить тягу, надо, чтобы давление продуктов сгорания превратилось в скорость их истечения. Что и происходит в сопле. Газы расширяются, их скорость растет, а давление падает. Расширение продолжается столько, сколько «длится» сопло — это в пустоте. А на поверхности земли оно заканчивается тогда, когда давление расширившихся газов снизится до атмосферного. Фактически это означает, что у двигателей, начинающих работу на земле, процесс преобразования давления в скорость истечения заканчивается раньше, чем газы достигают выходного сечения сопла. Потом, по мере набора высоты, атмосферное давление уменьшается, и зона прекращения расширения смещается к выходному срезу сопла. Финальная скорость истечения растет, а с ней растет и тяга. Поэтому в пустоте она всегда выше, чем у земной поверхности.
SSME — не самый мощный ЖРД в мире, но он очень хорош. На момент его создания, и еще долгое время после, достигнутые в нем значения давления в камере сгорания и удельного импульса (363,2 секунды у земли и 455,2 секунды в вакууме) были самыми высокими в НАСА. Для сравнения: кислородно-керосиновый четырехкамерный двигатель РД-107 первой ступени РН семейства «Восток» — «Союз» имеет тягу в пустоте 102 тонн (на все четыре камеры), удельный импульс 314 с и давление в камере сгорания 60 атмосфер. Конечно, это не означает, что РД-107 плохая машина: не следует забывать, что он создан лет на 15 раньше, чем SSME, и ничего подобного у Америки тогда не было.
При таких высоких энергетических параметрах двигатель шаттла является еще и многоразовым. По расчетам, он должен выдерживать 55 включений, его общий ресурс работы составляет 7,5 часа, а максимальное время одного включения равно 825 секунд.
Высокие характеристики двигательной установки достигнуты ценой значительной сложности ее конструкции. Так, в отличие от подавляющего большинства работающих в мире ЖРД, в ее схеме предусмотрено по два турбонасосных агрегата в магистрали каждого из компонентов топлива — низконапорный и основной. (Турбонасосный агрегат служит для закачки компонента в камеру сгорания и должен создать требуемое давление компонента при заданном секундном расходе). Непростая схема движения компонентов через агрегаты двигателя и выверенные их соотношения на каждом этапе этого движения позволили достичь КПД, близкого к 98%.
Тягой двигателя можно управлять в диапазоне от 50 до 109% от номинального значения, уровень тяги и другие параметры контролируются дублированной электронной системой, она же может отключить двигатель в случае опасности развития аварийной ситуации.
Маршевые двигатели являются основным исполнительным органом системы управления кораблем в течение всего времени их работы. Для этого они установлены в шарнирных подвесах и могут отклоняться на ±11° по тангажу и ±9° по рысканью и крену. Весит каждый из двигателей всего 3000 килограммов. Сложности с их разработкой и доводкой привели к почти двухлетнему отставанию от первоначального графика строительства и испытаний системы «Спейс шаттл».
Кроме маршевых, орбитер располагает еще двумя группами двигателей.
В обтекателях на хвостовой части установлены два двигателя системы орбитального маневрирования тягой по 2700 килограммов. Их «ответственность» — довыведение на орбиту после отсечки основных двигателей, достижение круговой опорной орбиты, межорбитальные переходы, маневры сближения, выдача тормозного импульса для возвращения на Землю. Кроме того, они могут использоваться в режимах аварийного спуска. Они тоже установлены в кардановых подвесах и имеют электромеханические приводы для управления вектором тяги.
Три комплекта двигателей малой тяги — один в носовой части, два в хвосте — составляют систему ориентации и стабилизации, то есть изменения и поддержания углового положения корабля. Всего в составе комплектов 38 двигателей двух типов: основных тягой по 390 килограммов и верньерных тягой по 11 килограммов. Система обеспечивает как повороты корабля вокруг трех осей, так и линейные перемещения вдоль каждой из них. Она участвует в управлении аппаратом на всех участках полета, когда высота превышает 21 километр.
Компоненты топлива для этих двух систем — высококипящие (то есть долгохранимые): горючее — монометилгидразин, окислитель — четырехокись азота. Естественно, их запас хранится в баках на борту корабля.
Основой системы навигации, наведения и управления являются четыре бортовых цифровых вычислительных машины (БЦВМ), подобных тем, что установлены на бомбардировщике В-52 последних модификаций (во всяком случае, так было в момент сдачи системы в эксплуатацию). Особенностью требований к вычислительной системе является ее «двухотказность»: система должна обеспечить нормальный полет в случае отказа двух любых своих элементов. Поэтому число БЦВМ и равно четырем, и на наиболее ответственных участках полета — выведении и спуске с орбиты — они работают синхронно, параллельно обрабатывая одни и те же задачи. Алгоритмы контроля и диагностики сравнивают в каждой из машин результаты своих собственных вычислений с результатами трех других, что позволяет выделить из всей четверки ту, которая «сбоит». После этого машин остается три, и две из них сохраняют способность «разобраться» с третьей в случае её отказа.
В результате система действительно держит два отказа, не попадая в ситуацию неразрешимого конфликта.
Для сведения: вот эта-то необходимость абсолютно синхронной работы БЦВМ и привела к переносу старта с 10 на 12 апреля 1981 года, о котором мы писали выше. Хотя рассогласование составляло всего 40 миллисекунд.
А еще в составе вычислительного комплекса шаттла есть пятая БЦВМ; изготовлена она не тем производителем, что четыре основных, и программное обеспечение для нее писала другая команда алгоритмистов и программистов. Это сделано на тот случай, если в программах основных БЦВМ окажется серьезная ошибка, не выявленная при наземных и летных испытаниях. С такой ошибкой машины «четверки» справиться не могут — у них же всё одинаковое! — и тогда управление берет на себя пятая, независимая БЦВМ.
На менее напряженных этапах выполнения полетного задания, там, где сбой вычислительной системы не приводит немедленно к фатальным последствиям, машины выходят из схемы четырехкратного резервирования, и каждая из них может «обсчитывать» отдельную задачу.
Как и полагается, в систему управления входят гироскопические приборы для измерения углов и угловых скоростей, датчики линейных ускорений, радио- и барометрические высотомеры, бортовая аппаратура радионавигационной системы, микроволновая система посадки, датчики воздушных параметров, приемоответчики управления воздушным движением, разного рода индикаторы в кабине экипажа и органы управления — всё, что положено аппарату, совершающему полеты в двух средах — атмосфере и космическом пространстве. Всё это дублировано или строенно; повышение надежности обеспечивается также частичным перекрытием выполняемых ими задач — это называется функциональным резервированием.
Электроснабжение обеспечивается тремя кислородно-водородными топливными элементами. Заметьте: на шаттле нет солнечных батарей, всю необходимую энергию он берет с собой с Земли. Такое решение тоже является следствием относительной непродолжительности «миссий» шаттлов. Запасы компонентов для топливных элементов рассчитаны от 10 до 14 суток работы, в зависимости от конкретного графика энергопотребления в данном полете. При установке дополнительных емкостей для кислорода и водорода этот срок можно довести до трех недель. Эта цифра часто встречается в печати как максимальное время нахождения шаттлов в космосе.
Кстати, вода, образовавшаяся при работе топливных элементов — а это в сумме больше тысячи литров, — может быть использована для личных нужд экипажа корабля.
ЧТО МОЖЕТ «СПЕЙС ШАТТЛ» И КАК ОН ЛЕТАЕТ
Если представить себе систему в собранном виде, летящую горизонтально, мы увидим внешний топливный бак в качестве ее центрального элемента, к которому сверху пристыкован орбитер, а по бокам — ускорители. Полная длина системы равна 56,1 метра, а высота — 23,34 метра. Габаритная ширина определяется размахом крыла орбитальной ступени, то есть составляет 23,79 метра. Максимальная стартовая масса — около 2041000 килограммов.
О величине полезного груза столь однозначно говорить нельзя, так как она зависит от параметров целевой орбиты и от точки старта корабля. Приведем три варианта. Система «Спейс шаттл» способна выводить:
– 29500 килограммов при пуске на восток с мыса Канаверал (Флорида, восточное побережье) на орбиту высотой 185 километров;
– 11300 килограммов при пуске из Центра космических полетов им. Кеннеди на орбиту высотой 500 километров и наклонением 55°;
– 14500 килограммов при пуске с базы ВВС «Ванденберг» (Калифорния, западное побережье) на приполярную орбиту высотой 185 километров.
Подготовка к очередному полету, строго говоря, начинается с ремонта орбитальной ступени и послеполетного обслуживания и заправки выловленных из океана ТТУ. С орбитером работают в монтажно-испытательном корпусе на космодроме, корпуса ускорителей отвозят в штат Юта на фирму-производитель «Тиокол кемикл».
При сборке системы (эта впечатляющая операция производится в корпусе вертикальной сборки) вначале на 2700-тонную подвижную дизель-электрическую, на гусеничном ходу, пусковую платформу ставятся ускорители. Затем между ними монтируют внешний топливный бак. Наконец, при помощи специального стапеля-установщика сверху к баку подводится орбитальная ступень и закрепляется на нем верхним и нижним креплениями с мощными пироболтами (полезная нагрузка уже находится в грузовом отсеке). В результате все это сооружение в собранном состоянии стоит на платформе на четырех опорах ускорителей. Наступает время обширного цикла автономных, совместных и комплексных проверок.
В положенное время система в вертикальном положении доставляется к стартовой позиции. Стартовый отсчет начинается примерно за трое суток до секунды пуска (время Т). В ночь перед стартом начинается заправка ВТБ кислородом и водородом (высококипящие компоненты заправлены ранее). Экипаж занимает места за три с лишним часа до старта, за 9 мин до времени Т выводятся на рабочий режим все системы корабля, а в момент (Т — 5 мин) проходит переход «земля-борт» в системе электроснабжения.
Воспламенение топлива в основных двигателях происходит за 6,7 секунд до момента старта, а в этот момент включаются стартовые ускорители и производится расстыковка механических связей со стартовым столом. Двигатели обеих ступеней работают одновременно. Шаттл отрывается от земли.
Следует первый этап подъема, который характеризуется программным изменением тяги двигательной установки для оптимизации скоростных напоров при прохождении плотных слоев атмосферы. Через две минуты после старта отделяются ТТУ. Сначала они свободно падают, на высоте 7,6 километров выпускается тормозной парашют, а на высоте 4,8 километров — основные. Через 463 секунд после старта для ТТУ всё заканчивается: они приводняются на расстоянии порядка 256 километров от точки пуска и ждут своих буксиров.
На 580-й секунде основные ЖРД выключаются, отделяется ВТБ; он никого не ждет, просто, частично разрушившись в атмосфере, падает в океан. Корабль оказывается на промежуточной орбите с апогеем 298 километров и перигеем 93 километров. Для довыведения на рабочую круговую орбиту в точке апогея на две минуты включаются двигатели системы орбитального маневрирования.
Начинается работа по программе полета, и начинается она с того, что экипаж открывает створки грузового отсека, активируя систему охлаждения. До этого отвод тепла осуществлялся за счет испарения воды в бортовых баках. Высота рабочих орбит шаттла — от 185 до 1110 километров.
Для возвращения необходимо дождаться момента, когда Земля под кораблем повернется таким образом, чтобы назначенное место посадки находилось в пределах 800 километров от проекции орбиты на земную поверхность. К этому времени орбитер уже развернут хвостом вперед при помощи двигателей системы ориентации. Примерно за полвитка от места приземления на время порядка пяти минут включаются двигатели системы орбитального маневрирования, скорость уменьшается, начинается сход с орбиты. На высоте 150 километров корабль поворачивается в положение для входа в атмосферу — носом вперед, с большим углом атаки.
На участке гиперзвуковых скоростей снижения главной задачей является гашение скорости, так что на этом этапе управление сводится к выдерживанию заданного углового положения при помощи двигателей ориентации. Далее, в более плотной атмосфере и при меньших скоростях, в дело вступают аэродинамические органы управления. Нос корабля опускается, начинается этап предпосадочного маневрирования; это происходит примерно в 1600 километров от места приземления.
В это время аппарат уже может совершать довольно энергичные маневры — например, делать виражи с хорошим креном или выполнять «змейку» для точного достижения расчетных значений скорости полета. Первый подход к аэродрому происходит со скоростью, заведомо большей, чем посадочная, поэтому корабль пролетает над полосой и уже за ней окончательно тормозит в крутом спиральном развороте. Здесь обычно заканчивается сверхзвуковой участок полета.
На дозвуке, при угле атаки 18о, корабль имеет аэродинамическое качество 4,4 — порядка половины того, чем располагают пассажирские реактивные самолеты, его ровесники. В сочетании с большой располагаемой кинетической энергией это дает возможность достигать больших боковых дальностей — район приземления может находиться на дальности до 2000 километров от плоскости орбиты (в печати встречаются и несколько более скромные значения этой величины). Суммарная же дальность полета в атмосфере составляет порядка 7000 километров.
Угол наклона посадочной глиссады очень велик по сравнению обычной «гражданской» практикой: 22°. Сама посадка происходит, как у всех: выпуск шасси незадолго до кромки полосы, кратковременное увеличение угла атаки, касание бетона задними опорами шасси на скорости 335 — 365 километров/ч, опускание носового колеса, выпуск тормозного парашюта, ввод колесных тормозов.
Наземная команда проверяет атмосферу вокруг корабля на предмет наличия токсичных паров. Специальная машина забирает экипаж. Проводится дезактивация корабля. Полет закончен.
ЧАСТНОЕ РЕЗЮМЕ
В этой статье мы не имели намерения дать оценку системе «Спейс шаттл», которую теперь, после 25 лет эксплуатации, уже можно дать. Такая оценка, если ее более или менее основательно аргументировать, сама по себе вполне тянет на отдельную статью, — и эта статья, конечно, будет написана. Здесь же мы только проследили, как создавалась система, что она может и как функционирует в том виде, в каком она реализована. Поэтому в резюме ставится ограниченная задача: соотнести этот «реализованный вид» с общей картиной предшествовавших концепций и разработок.
Если говорить коротко, то шаттл получился непохожим ни на одну из них.
От двухступенчатых «многоразовых» проектов 1960-х годов он отличается в первую очередь тем, что получился «полумногоразовым». Даже орбитер нельзя назвать идеальным воплощением принципа многократного использования. Планировавшееся 55-кратное применение основных ЖРД еще не нарушало принципа — ресурс авиационных двигателей тоже меньше ресурса планера самолета. Но в процессе эксплуатации довольно быстро было установлено, что, безопасности ради, лучше ограничиться 20 пусками; а впоследствии руководство НАСА уменьшило эту величину до 10. Это уже как-то «идеологически невыдержано».
Про бак говорить не будем, его потеря планировалась с самого начала. Но и ТТУ, некий полуаналог разгонной ступени «Астророкета» или «Траймиса», спроектированы с ресурсом не на все 100, а лишь на 20 полетов.
Взявшись сравнивать «Спейс шаттл» с проектами двухступенчатых тяжелых космических самолетов 1960-х годов, стоит отметить и другие аспекты различий. Они, может быть, не столь «глобальны», как эта исходная «полумногоразовость», но в сумме оказывают более чем серьезное влияние на экономическую эффективность системы — а ведь это главное, ради чего всё затевалось.
Все эти проекты предусматривали горизонтальную пилотируемую посадку разгонных ступеней на аэродром. А ускорители шаттла спускаются на парашютах в океан, откуда их надо еще достать, привезти в Юту на завод-изготовитель, а там отремонтировать и перезарядить. Если же учесть, что, по американским данным, стоимость восстановления ускорителя составляет 42% от стоимости вновь изготовленного, то понятно, что эффект от 20-кратности этого элемента не столь велик, как этого бы хотелось.
Разгонщики 1960-х, кроме «Траймиса», на своем участке полета работали сами, а орбитеры располагались на них в качестве пассивной полезной нагрузки. (Сюда относится и наша «Спираль»). В системе «Траймис» выведение осуществлялось при работе всех трех элементов «пакета» — но при этом центральная, орбитальная, ступень, пока летела вместе с боковыми, разгонными, питалась компонентами из их баков, то есть тоже не расходовала свой бортовой запас. У шаттла же все двигатели работают сразу от старта, причем ЖРД орбитальной ступени при всем желании не могут использовать твердое топливо ускорителей. В конечном итоге это привело к необходимость появления огромного одноразового внешнего топливного бака.
Понятно, что при таких технических решениях надеяться на дешевую «самолетную» эксплуатацию системы не приходится.
Рассчитанный на 100 полетов орбитер системы «Спейс шаттл» этим самым своим свойством как бы дистанцируется от своих не столь прогрессивных соратников — ТТУ и ВТБ, которые так и хочется сравнить с ракетами-носителями, выводящими на орбиту «космические истребители» 1950-х–1960-х годов (имеется в виду программа «Дайна сор» и ее наследники). Но и здесь нет полной аналогии, причем в данном случае разница в известном смысле может толковаться в пользу шаттла. Ведь он привозит назад мощные и очень дорогие маршевые двигатели, а у «истребителей» они должны были погибать вместе с одноразовыми «Атласами» и «Титанами».
С другой стороны, спасаемые модификации хотя бы первых ступеней этих ракет сильно уменьшили бы это преимущество детища «Рокуэлл Интернейшнл».
Как бы то ни было, среди проектов космических планеров за шаттлом остается безусловное первенство в части грузоподъемности. Для его «ракетного» выведения понадобился бы носитель типа сверхмощного «Сатурна-5». И тогда каждый пуск наверняка стоил бы много дороже, чем сегодняшние старты американского МТКК.
В общем, получается, что на фоне «концептуально чистых» проектов малых ракетопланов и больших двухступенчатых самолетов шаттл — сплошной компромисс и эклектика. Фактически, «хотели как лучше, а сделали, как смогли».
Нет, это не насмешка. Это, скорее, утверждение с вполне позитивным смыслом; если быть более точным, оно звучит так: «хотели сделать максимально хорошо, а получилось то, на что хватило денег».
Сконструировав этот каламбур, автор ни в коем случае не претендует на оригинальность. Просто эта тема является одной из важнейших. Мы ведь собираемся в меру имеющихся возможностей разобраться, что будут представлять собой космические корабли следующего поколения, и понять, почему они будут именно такими. И то, как развиваются события с начала 1970-х годов по сегодняшний день, показывает, что центральной коллизией в этом процессе является именно противоречие между теоретически достижимым уровнем технического совершенства системы — и материальными ресурсами, имеющимися в распоряжении ее создателей.
http://www.specnaz.ru/article/?1030 [/more]
Американские космические челноки - единственное средство доставки на МКС некоторых крупных элементов станции. Если бы не было на орбите МКС, то эксплуатация системы была бы прекращена. Станцию надо достроить, оснастив её американскими и японскими элементами, которые могут вывести на орбиту лишь шаттлы. Но к 2010 году система будет выведена из эксплуатации, даже если МКС не удастся достроить до проекта. Уцелевшие три из пяти шаттлов займут свои места в музеях.
В своем программном заявлении относительно перспектив освоения космического пространства президент США Джордж Буш констатировал: Америка готова вернуться на Луну к 2020 году, а следующим шагом станет освоение Марса.
"Новый космический аппарат - "пилотируемый исследовательский корабль" - будет создан и испытан к 2008 году и совершит свой первый полет с экипажем не позднее 2014 года", - указывается в сообщении, в котором даются подробности предстоящего выступления президента США Джорджа Буша в штаб-квартире НАСА.
NASA планирует разработать и испытать новый пилотируемый космический корабль – Crew Exploration Vehicle. По замыслу проектировщиков, CEV будет способен доставлять астронавтов к Международной космической станции, а кроме того, путешествовать к другим планетам.
Что за мусульманский ты гибрид наверно и аллах не знает. 
