Огнепоклонники
Шрифт:
Другую (мраморную) мемориальную доску можно видеть на стене Главного Адмиралтейства.
Глава 6.
Сегодня ракетно-космической техники
Современные многоступенчатые космические ракеты являются устройствами одноразового использования. На Землю они, как правило, не возвращаются, а их детали остаются в космосе, засоряя и без того достаточно замусоренные земными изделиями околоземные орбиты. Сегодня таких искусственных тел насчитывается уже около десятка тысяч. Вследствие неудачных запусков захламляется деталями космических ракет и загрязняются остатками их топлива обширные территории вблизи стартовых комплексов. Особенно пострадали степи Казахстана и северная
По-видимому, первыми над этим задумались американские ракетчики. В результате около двух десятилетий назад в США была создана система многоразовых транспортных космических кораблей (МТТК). Она была разработана по программе «Спейс-Шаттл» («Космический Челнок»), которую субсидировало Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).
В основу компоновки МТКК положен иной, нежели во всех предшествующих космических кораблях с их последовательным сочленением ступеней, принцип: составные части объединяются в «пакет» параллельно соединяемых блоков. В МТКК «Спейс-Шаттл» таких блоков три. Первый из них содержит два твердотопливных цилиндрических ускорителя, второй — крепящийся к их поверхасти огромный бак для водородно-кислородного топлива третьей ступени, которая выполнена в форме аэроплана. В зависимости от названия этой возвращаемой на Землю ступени, весь комплекс получает одно из четырех названий: «Челленджер», «Колумбия», «Дискавери» или «Атлантис».
О том, какое топливо заливается в цилиндры ускорителей, можно лишь догадываться по просочившимся в прессу крайне скудным сведениям. Еще в 1942 г. после серии засекреченных испытаний в США было создано топливо на асфальтовой основе. Оно получило обозначение «Галсит» и состояло из 25 % асфальта и 75 % перхлората калия. Этот состав имеет жидкую фазу и затвердевает после заливки его в корпус ракетного ускорителя в течение четырех суток. Автором его считают Дж. У. Парсонса — главного эксперта лаборатории химических топлив. Новая модификация — «Галсит-61С», состоящая из 76 % перхлората калия и 24 % горючего (основой горючего являлся асфальт с добавлением смазочного масла), — использовалась в ракетных ускорителях уже в ходе второй мировой войны. Серийное производство его осуществляла фирма «Аэроджет». Работы над дальнейшим улучшением топлива, похоже, были продолжены.
Надо сказать, что асфальт течет при высоких температурах, а при низких становится хрупким, как стекло. Поэтому, вероятно, его решили заменить резиноподобными материалами, которые в процессе отвердения переходят в результате необратимых химических реакций в неплавкие и нерастворимые высокомолекулярные полимеры. В конце войны фирма «Тиокол кемикал корпорейшн» заменила асфальт полисульфидным каучуком. Горение такого заряда происходит как с торцевой поверхности, так и по внутреннему звездообразному каналу, что резко увеличивает газообразование. С 1948 г. началось внедрение этого топлива на американских ракетах дальнего действия. Возможно, что в ускорители «Спейс-Шаттла» заливается какая-то из модификаций этого топлива.
Последняя ступень МТКК «Спейс-Шаттл» имеет три маршевых водородно-кислородных ЖРД, два ЖРД маневрирования и 44 ЖРД ориентации. Эти двигатели питаются смесью четырехокиси азота и монометилгидразина. Топливный бак маршевых ЖРД заполняется на 70 % его объема жидким водородом (102 т), а в верхнюю вливается 605 т жидкого кислорода. Огромный бак для этого топлива является единственной составной частью МТКК, не возвращаемой на Землю. Оба ускорителя отделяются на высоте около 48 км после выработки топлива и приводняются на парашютах в расчетную точку. Последняя ступень приземляется, как самолет, на подготовленную взлетнопосадочную
Ускорители выпускаются фирмой «Тиокол» (США). Их длина — 35,3 м, поперечник — 3,7 м. Сопла регулируемые. Стартовая тяга достигает 1360 Т. Длительность непрерывной работы до 122 с, что достаточно для преодоления зоны сильного гравитационного поля Земли. Топливный бак сбрасывается спустя 10–30 с на высоте около 113 км после того, как прекращают работу маршевые ЖРД последней ступени перед выходом в космос. Войдя в плотные слои атмосферы на высоте около 53 км бак сгорает. Что же касается ускорителей и последней самолетовидной системы, то они, после небольшого ремонта, могут быть использованы многократно.
Маршевые двигатели последней ступени изготавливает фирма «Мартин-Мариетта» (США). Каждый из них способен развивать в течение 8 мин тягу 713 Т. Их ресурс рассчитан на несколько полетов. При возвращении на Землю они продолжают работать до тех пор, пока не станут эффективными аэродинамические свойства самолетовидной ступени. Ее выпускает фирма «Рокуэлл» (США). Ступень имеет длину 37,2 м, высоту 17,3 м. Каркас и обшивка изготавливаются из алюминиевых сплавов, а облицовочные теплозащитные плитки — из композиционных материалов типа «углерод-углерод» и кварцевого волокна. Расчетная длительность непрерывного полета — неделя. Экипаж — до 8 человек, пребывающих внутри корпуса без скафандров. Полезная нагрузка размещается в просторном головном отсеке с размерами 18,3 х 6,0 м2. Она выгружается на орбиту и снимается с нее с помощью специального робота.
Особо следует сказать об экипаже. Желающих попасть в его состав в США оказалось более чем достаточно. На участие в первом полете претендовало 8079 человек, из них 1544 — женщины. После жестких конкурсных испытаний НАСА отобрало 208 человек, включая 21 женщину, которые и были направлены для подготовки к полету в учебный центр. Командиром первого корабля был назначен астронавт Джон Янг, совершивший в 1972 г. высадку на Луну.
Первым из МТКК «Спейс-Шаттл» была «Колумбия», стартовавшая 12 апреля 1981 г. с мыса Канаверал и пробывшая на космической орбите с высотой 276,6 км 7 суток 20 часов 42 минуты 52 секунды. После этого она благополучно приземлилась на дне высохшего озера близ базы ВВС США «Эдвардс» в штате Калифорния.
Двадцать пятый из запланированных НАСА полетов «Спейс-Шаттл» закончился трагически. «Челленджер» успешно стартовал с семью членами экипажа 28 января 1986 г. в 11 часов 30 минут 17 секунд. Но через 74 секунды, достигнув высоты 15 км, он развалился на глазах тысяч зрителей в ослепительной бело-желтой вспышке громоподобного взрыва. Впоследствии было установлено, что причиной катастрофы явилась протечка пламени через разрушившийся от мороза стык нижних колец корпуса правого ускорителя. Пламя коснулось топливного бака. Экипаж погиб. В его составе была молодая учительница истории из города Конрад Криста Маколифф, намеревавшаяся из космоса преподать урок о необходимости беречь Землю. В стране был объявлен национальный траур и заторможена программа «Спейс-Шаттл», хотя в распоряжении НАСА еще оставались три МТКК: «Колумбия», «Атлантис» и «Дискавери».
Погибший корабль обошелся налогоплательщикам в 1,2 млрд долларов. Для сравнения скажем, что программа «Манхеттен» по созданию первой атомной бомбы была «всего» на 0,8 млрд долларов дороже. На создание семейства кораблей «Спейс-Шаттл» НАСА израсходовало начиная с 1972 г. более 12 млрд долларов, а знаменитый полет на Луну «Аполло» стоил почти 24 млрд долларов — столько же, сколько ежегодно США тратили на войну во Вьетнаме. Американцы считают, что сегодня вывод в космос полезной нагрузки массой 1 кг стоит более 10 тыс. долларов. Что касается сроков реализации ракетно-космической программы, то, по тем же данным, от эскизного проекта до реализации в «металле» проходит 15 лет, после этого требуется еще длительное время на «доводку» до серийного выпуска.