100 рассказов о стыковке. Часть 2
Шрифт:
Дальше события с разработкой ОСНА стали развиваться еще более неожиданно. Известная фирма «МакДональд Дуглас» приступила к разработке первого летающего прототипа SSTO. Затратив «всего» несколько сот миллионов долларов, они создали ракетный ЛА под условным названием DX-10. Надо отдать должное специалистам фирмы, им удалось быстро создать летающую модель ракеты, которая умела взлетать и успешно садиться на Землю, они получили уникальный опыт по созданию таких ЛА. Беда только одна, но большая: он поднимался только на высоту нескольких километров, а разгонялся до скорости несколько метров в минуту. Злые языки язвили: эта самая низкая орбита из всех космических ЛА, его можно заносить в Книгу рекордов Гиннеса.
Дело, конечно, не в высоте, а в величине скорости, до которой можно разогнать
Как нас учила диалектика, берущая начало с немецкого полуидеалиста, полуматериалиста Гегеля, количество переходит в качество. Разогнаться до скорости в 26 махов, чтобы вывести космический корабль на орбиту, а затем погасить ее для возвращения корабля на Землю, старым способом пока невозможно, задача не решается. Ступенчатость ракет есть в данном случае то самое новое качество, именно его предложил и теоретически обосновал К. Э. Циолковский. Космос оказался слишком высоким, чтобы достичь его одним прыжком, для этого потребовалась ступенчатая лестница. Расчеты и анализ конструкций, разработанных на основе существующих технологий и ракетных двигателей на химическом топливе, показывают, что создать подобную самолету одноступенчатую ракетно–космическую систему невозможно, оставаясь на том же уровне техники. Чтобы летать в космос, требуется либо ступенчатый разгон, либо качественный скачок в технике и технологии ракетных двигателей и сверхлегких конструкций.
Другого пути не видно. Земля (колыбель человечества, как назвал ее Циолковский) так просто не отпускает нас из своих объятий, и рвать пуповину оказалось совсем не просто.
Можно сказать больше о ступенчатом принципе полета и ступенчатости конструкции РК–системы. Не только ракета, разгоняющая космический корабль до орбитальной скорости, оказывается ступенчатой. По существу, все корабли, за исключением «Спейс Шаттла» и КС «Буран», были сконструированы и летали с использованием ступенчатого принципа. «Восток», «Союз», «Меркурий», «Джемини» и «Аполлон» имели отсеки, которые отделялись от капсулы после входа корабля в атмосферу при возвращении на Землю. В корабле «Союз», который состоит из трех отсеков, этот принцип можно назвать классическим. Деление корабля на отсеки при возвращении на Землю, хотя и не является необходимым, делает систему более рациональной, повышает надежность и безопасность приземления. Этот принцип, заложенный еще Королёвым, далеко не исчерпал себя, и, думаю, что он должен жить еще долгое время.
Все корабли, которые при возвращении делятся на отсеки, были созданы пока одноразовыми. С другой стороны, анализ показал, что ступенчатый принцип не исключает возможности создать корабль многоразового использования, состоящий из нескольких отсеков. К этим идеям и проработкам я неоднократно возвращался все последующие годы, надеюсь, что они тоже еще не исчерпаны.
Механика космического полета оказалась такой же квантовой, как и физическая.
Еще одна страница моей проектно–корабельной биографии связана с разработкой так называемого корабля–спасателя. Эта тема, связанная с созданием средства возвращения экипажа с космической станции, возникла в НПО «Энергия» в самом начале 90–х годов. Трехместный «Союз» рассматривался как корабль для экстренного возвращения экипажа со станции «Фридом». Он смотрелся — за исключением двух параметров: числа членов экипажа (хотелось бы разместить в нем до б—8 человек) и времени пребывания на орбите (до нескольких лет вместо полугода). Сначала эта тема коснулась меня только благодаря тому, что, как всегда, требовалось устанавливать стыковочный агрегат на новый корабль, эта задача не вызывала особых проблем и последствий. Тем не менее где?то в конце 1991 года мне пришла в голову идея, которая занимала меня всю ту зиму, к ней я снова и снова возвращался в последующие годы. Однажды фирма «Роквелл» чуть не взялась рассмотреть технические предложения по этому варианту.
Основная идея оказалась, как часто бывает, проста: предлагалось создать корабль на 9 человек, который включал в себя сразу три союзовских спускаемых аппарата (СА). Удачным оказалось то, что такой трехглавый корабль вполне размещался в отсеке полезного груза «Спейс
В процессе дальнейшей работы над ТП появилось много частных проблем. С другой стороны, хорошие рациональные идеи позволяли увеличить продолжительность жизни корабля на орбите. Не только это: чтобы понять настоящие достоинства концепции, нужно вспомнить, какую роль выполняет СА, или капсула, в космическом полете. Она служит экипажу от начала и до конца: в полете на ракете и в космосе, при возвращении на Землю, до момента, когда ставится последняя точка каждой миссии. Капсула для космонавтов — это последний отсек, который защищает их от скоростного напора и вакуума, от перегрева, переохлаждения и от многого другого. Чтобы капсула делала все как надо, ее отрабатывали и доводили годами. Сначала, еще до полета в космос, её испытывали на Земле, потом сбрасывали с самолета, затем — во время многократных беспилотных пусков, и, наконец, в пилотируемом варианте корабль залетал. Этот процесс, как известно, шёл сначала трудно, даже с трагическими исходами. Только несколько лет спустя полеты корабля «Союз», возвращения капсулы на Землю стали регулярными и надежными. Есть большой смысл сохранить эту надежную голову корабля на будущее.
Я снова вспомнил об этом, о чем уже пришлось писать в предыдущих главах, в рассказах о «Союзе-1», летавшем в апреле 1967 года, и о «Союзе-11» — в июне 1971–го. Корабль–спасатель с тремя СА чем?то напомнил мне Змея Горыныча из русских сказок с тремя отдельными головами, раскаленными, огнедышащими. В отличие от него, нападавшего на добрых молодцев, эти головы готовы сослужить им добрую службу, возвратить из космоса в трудную минуту и мягко приземлить.
Концепция, конфигурация корабля–спасателя с тремя СА еще долго пробивала себе дорогу. Мне еще предстоит вернуться к этой очередной одиссее в следующей главе, и не только в книге.
Можно было бы заглянуть еще дальше, подумать, как объединить многие из упомянутых здесь идей: ступенчатость и модульность, многоразовость и безопасность. Однако надо остановиться, поставить точку. Требуется еще какое?то время, чтобы осознать внешние и внутренние факторы, связать необходимость и возможность.
3.19 Прикасаясь к «Гермесу»
Гермес — древнегреческий бог, покровитель торговли и путников, а значит — космонавтов и астронавтов. По преданию, с его именем связано появление первого андрогина, прообраза нашего АПАСа. Похоже, он стал очень популярным среди моих современников, как среди россиян, так и других народов. В наше время его именем называют проекты и компании, а коммерсанты верят, что это имя должно помочь. Иногда бог, иногда спонсоры помогают ищущим, иногда — нет.
Уже упоминалось о том, что французы назвали этим именем проект космического самолета (КС), который в течение 10 с лишним лет создавался под эгидой Европейского космического агентства (ЕКА). В этом проекте французское космическое агентство — КНЕС — играло ведущую роль. Достигнув больших успехов в создании и использовании серии ракет–носителей «Ариан» и приступив к разработке самой мощной из них — «Ариан-5», французы при участии других европейских государств — членов ЕКА активизировали работы по «Гермесу». В середине 80–х годов разработчики этого КС старались сделать его конкурентоспособным — как с американским Спейс Шаттлом, так и с российским «Союзом».
Имея стартовую массу около 20 тонн, то есть в пять раз меньше массы Спейс Шаттла «Орбитер», этот КС в миниатюре воспроизводил основные характеристики своего старшего брата. При его разработке многое спроектировали по–своему, стараясь исправить те недостатки, о которых говорилось в рассказе о советском «Буране». Периодически в проект вносились изменения — по мере того как появлялась свежая информация, новые факты и идеи. Так, после катастрофы «Челленджера» в январе 1986 года стали рассматривать и проектировать дополнительные средства спасения экипажа на разных участках полета.