Содержание номера


ГЛАВНОЕ

Новое руководство Роскосмоса

О реформе космической отрасли

Олег Остапенко на Байконуре

ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ

Полет экипажа МКС-37. Октябрь 2013 года

Пресс-конференция экипажей МКС-38/39

КОСМОНАВТЫ. АСТРОНАВТЫ. ЭКИПАЖИ

Экипажи МКС -38/39 сдали экзамены

ПИЛОТИРУЕМАЯ ТЕХНИКА

Начало летных испытаний американского «лапотка»

ЗАПУСКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Шестнадцатая «Практика»

Старт во второе пришествие. В полете – Sirius FM6

Очередной «шанхаец»

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

Возвращение «космической стрелы»

СРЕДСТВА ВЫВЕДЕНИЯ

Керосиновая зависимость

Российская многоразовая система первого этапа

Разработка ядерного буксира продолжается

МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СТАНЦИИ

СОВЕЩАНИЯ. КОНФЕРЕНЦИИ. ВЫСТАВКИ

Глава Марсианского общества посетил Россию

Конференция по дистанционному зондированию

XII Молодежные Циолковские чтения

«Сообщество космонавтов»

ПРЕДПРИЯТИЯ. ОРГАНИЗАЦИИ

NASA не работало две недели

ЮБИЛЕИ

Создатель ракетного щита. К 90-летию В.Ф.Уткина

40 лет Главной оперативной группе управления

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Его именем названы орбиты

СТРАНИЦА КОЛЛЕКЦИОНЕРА

Знаки «Летчик-космонавт»

СТРАНИЦА ПАМЯТИ

Малькольм Скотт Карпентер

Борис Владимирович Бодин

Дмитрий Алексеевич Заикин

Реклама



Начало летных испытаний американского «лапотка»

Автор: Черный И.

26 октября начались планирующие полеты прототипа аппарата Dream Chaser – одного из трех* участников программы NASA по коммерческой доставке экипажей CCP (Commercial Crew Program), конечная цель которой – обеспечение самостоятельного доступа на МКС американских астронавтов. В ходе бросковых испытаний тестовый образец ETA (Engineering Test Article) многоразового корабля фирмы Dream Chaser фирмы Sierra Nevada Corporation (SNC) потерпел аварию: при заходе на посадку не вышла левая опора шасси – и аппарат перевернулся, получив некоторые повреждения.

В старых традициях
Пилотируемый аппарат с несущим корпусом (АНК) Dream Chaser** предназначен для перевозки семи человек на низкую околоземную орбиту и обратно. Начальная масса аппарата составляет 11 340 кг, длина – 9 м, размах крыла – 7 м, а герметичный объем – 16 м3. АНК стартует вертикально на РН Atlas V, а на орбите способен выполнять маневрирование, сближение и стыковку с МКС. В космосе корабль может провести до 210 суток.

Отличительные способности аппарата: возможность широкого управления поперечной и продольной дальностью спуска, проводимого при малых перегрузках (расчетное значение – не более 1.5 единиц); горизонтальная посадка на обычную взлетно-посадочную полосу (ВПП). Для достижения высоких летных характеристик в конструкции АНК широкое применение нашли полимерные композиционные материалы и гибридные ракетные двигатели, которые на взлете способны выполнять функцию системы аварийного спасения, а на орбите – двигательной установки маневрирования и спуска.

Проект Dream Chaser компания SpaceDev публично представила 20 сентября 2004 г. в качестве кандидата для участия в программах NASA «Видение космических исследований» VSE (Vision for Space Exploration) и «Коммерческие орбитальные транспортные услуги» COTS (Commercial Orbital Transportation Services). Он базируется на разработке АНК HL-20, создававшегося NASA как средство доставки и спасения экипажей американской станции Freedom. В основу конфигурации последнего была положена схема советского экспериментального беспилотного орбитального ракетоплана БОР-4***, а система теплозащиты по­заимствована из программы Space Shuttle.

Наследник БОРа
История использования «советского наследия» заслуживает отдельного рассказа. Как известно, в июне 1982 г. и в марте 1983 г. разведывательно-патрульные самолеты Р-3С Orion Королевских ВВС Австралии подробно отсняли операцию советского ВМФ по спасению аппаратов БОР-4 («Космос-1374» и «Космос-1445») в Индийском океане (НК № 7, 2000, с. 71-73). Фотографии объектов последовательно попали сначала в американскую разведку, а потом, через некоторое время, – в NASA, где вызвали неподдельный интерес специалистов Исследовательского центра имени Лэнгли (Хэмптон, штат Вирджиния), ведущих работы по концепции «космического такси».

Снимки подъема БОРов-4 на борт судов спасения позволили с высокой точностью определить положение центра тяжести, что и стало отправной точкой для дальнейших исследований. Центр Лэнгли приступил к процедуре «обратного инжиниринга»: был изготовлен целый ряд моделей БОР-4 разного масштаба, продувки которых в аэродинамических трубах (АДТ) на скоростях, соответствующих числам Маха от 0.8 до 20, позволили составить достаточно полную базу данных по аэродинамическим характеристикам конфигурации. «Мы получили очень хорошие характеристики», – отмечал Фриман Дел, инженер Центра Лэнгли.

Испытания, в частности, показали статическую устойчивость АНК в широком диа­пазоне скоростей и углов атаки, а для балансировки требовалось лишь небольшое отклонение аэродинамических поверхностей управления. Кроме того, аэродинамика несущего корпуса позволяла обходиться сравнительно небольшим вертикальным оперением и дополнительными консолями крыла. В результате конфигурация советского аппарата легла в основу американского «космического такси» HL-20.

Некоторое время проект финансировался, но уже в первой половине 1990-х годов денежный поток иссяк: средств хватило лишь на постройку крупномасштабной деревянной модели, к изготовлению которой привлекли студентов Северной Каролины. После закрытия программы модель более десяти лет пылилась в углу одного из ангаров Центра Лэнгли, где ее и обнаружил в 2005 г. Марк Сиранджело из SpaceDev, искавший прототип Dream Chaser. «После углубленного изучения мы поняли, что HL-20 – один из самых всесторонне испытанных аппаратов, которые при этом так и не полетели», – вспоминал он.
Агентству удалось не только получить эту модель и гору продувочных данных, но и найти инженеров, работавших по проекту HL-20: кто-то все еще трудился в Центре Лэнгли, кто-то ушел на пенсию. Среди них были бывший аэродинамик Джордж Уэйр, который возглавлял продувки, и математик Брюс Джексон, рассчитавший модель поведения HL-20 при взлете и посадке. Почти все специалисты выразили желание работать над новым проектом: появился шанс закончить то, что они начинали 20 лет назад. В итоге Dream Chaser унаследовал конфигурацию и конструкцию HL-20 в целом, за исключением формы консолей крыла и места размещения входного люка. 

Кроме прочего, в наследство новому проекту достался полный тренажер-имитатор, который удалось сохранять в работоспособном состоянии на протяжении многих лет. Он использовался, например, в качестве учебного пособия для студентов, а позднее пригодился для подготовки АНК Dream Chaser к бросковым испытаниям.

На тросе за вертолетом
В 2006 г. фирма SpaceDev участвовала в конкурсе по программе COTS. Тогда Dream Chaser оказался аутсайдером, но компания продолжила разработку на собственные средства. В 2007 г. было достигнуто соглашение с Объединенным пусковым альянсом ULA (United Launch Alliance) об использовании для запуска аппарата РН Atlas V. 

В 2008 г. фирма SpaceDev была приобретена компанией Sierra Nevada Corporation (SNC) и стала ее подразделением, ответственным за реализацию проекта Dream Chaser. На продолжение проектирования корпорация SNC получила гранты от NASA: в феврале 2010 г. – первый, на 20 млн $, а в апреле 2011 г. – дополнительный, на 80 млн $.

18 декабря 2010 г. в Летно-исследовательском центре имени Драйдена на авиабазе ВВС Эдвардс (Калифорния) состоялись бросковые испытания полутораметровой (1:6) модели Dream Chaser. Аппарат массой около 40 кг был поднят на 30-метровом тросе под вертолетом Bell 206B3 и сброшен с высоты 4300 м. Посадка проводилась на парашюте.

В 2011 г. SNC заключила соглашение с компанией Virgin Galactic на маркетинг будущих туристических орбитальных услуг с помощью корабля Dream Chaser.

С начала 2011 г. SpaceDev вместе с NASA готовились к производству опытных образцов корабля и проводили испытания макетов в АДТ, что позволило улучшить конструкцию. В частности, по результатам продувок удалось снизить тепловые нагрузки на некоторые участки корпуса. В апреле 2012 г. было объявлено о завершении всех предварительных испытаний на макетах и начале подготовки к следующей стадии проекта. Еще через месяц полноразмерный макет Dream Chaser – изделие ETA – был доставлен в испытательный центр в штате Колорадо. Для проверки системы управления в атмосферном полете его оснастили аппаратурой радиоуправления и полноценным рулевым оборудованием.

12 октября 2011 г. SNC объявила, что первый полет корабля Dream Chaser состоится летом 2012 г. Свое обещание разработчики выполнили: 29 мая 2012 г. вертолет Erickson S-64 Aircrane поднял в воздух полноразмерный макет корабля, после чего – без сброса! – в течение часа таскал его на тросе над испытательным полигоном близ аэропорта Роки-Маунтин (Брумфилд, штат Колорадо).

Наблюдатели недоумевали: к чему это шоу? На самом же деле нужно было показать публике, что работа идет. Кроме того, связка вертолета и корабля развила горизонтальную скорость в 90 узлов, или 166 км/ч. Пробные «вывозки» за вертолетами и автомобилями устраиваются для того, чтобы проверить особенности аэродинамики и отработать систему управления в условиях атмосферного полета на малой высоте. Испытатели ознакомились с нюансами функционирования органов управления «Охотника за мечтой» и высказали свое мнение. По имеющейся информации, в целом управляемость аппарата сочли хорошей. Вместе с тем признано, что «предстоит улучшить ряд моментов, которые при неудачном стечении обстоятельств могут привести к неприятным последствиям».

В начале февраля 2013 г. специалисты SNC стали готовить образец ETA к началу реальных летных испытаний в Центре Драйдена – тестов на привязи и со сбрасыванием. 22 августа Dream Chaser оторвался от земли второй раз, вновь при помощи грузового вертолета, который возил его на привязи в течение почти двух часов, и достиг максимальной высоты 3780 м. Во время этого полета тестировалась работа бортового компьютера, системы навигации, ориентации и посадочного шасси. 

«Несмотря на кажущуюся простоту, эти испытания являются важной вехой на пути корабля Dream Chaser в космос. Мы выполнили все доступные проверки систем, продемонстрировавших безупречную работу, – констатировал Эдвард Манго, менеджер  проекта CCP от NASA. – Это только начало захватывающей программы испытаний Dream Chaser, которая со временем будет становиться все сложнее и интересней».

Полный текст статьи читайте на страницах нашего журнала
Журнал Новости Форум Фото Подписка Рекламодателям Контакты