Величайшие рукотворные чудеса
Шрифт:
Обе конструкции – отечественная и американская – весьма похожи друг на друга. Отчасти это произошло потому, что одинаковые исходные условия предполагают и одинаковое решение задачи. Отчасти – чего уж греха таить – разведка тоже не дремала. И оригинальные технические решения одной страны тут же становились известны специалистам другой.
А потому хотя «шаттлы» начали летать раньше «Бурана», здесь мы постараемся рассказать преимущественно об отечественной конструкции.
Итак, «Буран» – советский крылатый орбитальный корабль многоразового использования. Предназначался для вывода на околоземную орбиту
По своему внешнему виду «Буран» похож на обычный самолет с низко расположенным треугольным крылом двойной стреловидности, килем и двигателями, расположенными в хвостовой части конструкции. Длина его 36,4 м, размах крыла около 24 м, ширина фюзеляжа – 5,6 м, размеры грузового отсека 4,6 x 18 м. Стартовая масса корабля 105 т, полезная нагрузка – до 30 т. Максимальный запас топлива – 14 т.
В носовой части корабля расположены герметичная кабина объемом 73 куб. м для экипажа (2–4 чел.) и пассажиров (до 6 чел.), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления. Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися вверх створками, в котором размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов.
Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигательной установки, топливные баки, агрегаты гидросистемы.
В конструкции космического самолета использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь… Чтобы противостоять аэродинамическому нагреву при спуске с орбиты, внешняя поверхность корабля имеет теплозащитное покрытие, рассчитанное на многоразовое использование и способное выдерживать температуры 1300–160 °C.
Садится «челнок» по-самолетному на обычное трехколесное шасси. А вот взлет осуществляется с помощью супермощной ракеты-носителя (у нас это «Энергия»). Космический самолет крепится к ракете сбоку, и она стартует вертикально вверх.
Причем двигатели 1-й и 2-й ступеней ракеты-носителя запускаются практически одновременно и развивают суммарную тягу 34 840 кН при стартовой массе всего комплекса около 2400 т (из них около 90 % составляет топливо).
В первом (и единственном) испытательном запуске беспилотного варианта «Бурана», состоявшемся на космодроме Байконур 15 ноября 1988 г., «Энергия» вывела корабль на орбиту за 476 с.
Расчетная высота орбиты «Бурана» составила 250 км (при грузе 30 т и заправке топливом 8 т).
При отказе на этапе выведения одного из маршевых двигателей компьютер управления мог выбрать, в зависимости от уже набранной высоты, один из вариантов спасения «челнока»: он мог быть либо выведен в космос на низкую орбиту, или, отделившись от ракеты-носителя, сразу самостоятельно произвести посадку на запасный аэродром.
При нормальном запуске для схода с орбиты «челнок» разворачивается хвостом вперед, после чего на непродолжительное время включаются основные двигатели. Получив необходимый тормозной импульс, космический самолет переходит на траекторию спуска, разворачивается
Посадочная скорость – 300–360 км/ч. Длина пробега составляет 1100–1900 м с использованием тормозного парашюта.
Для расширения эксплуатационных возможностей «Бурана» предусматривалось использование трех штатных аэродромов посадки. Один из них находится на Байконуре, второй – в Крыму, третий – в Подмосковье, в районе города Жуковский.
Однако на практике был лишь однажды использован аэродром Байконура. Второй и последующие полеты «Бурана» были отменены, а сама программа ныне свернута.
Почему? Ведь американские «шаттлы» и по сей день исправно летают; даже катастрофа одного из кораблей, приведшая к гибели 7 астронавтов, не привела к закрытию программы.
А все дело – в экономике. На практике оказалось, что запуск «Энергии» стоит настолько дорого, что проще на те же деньги запустить несколько обычных кораблей типа «Союз» и решить с их помощью все проблемы.
Американцы же опрометчиво закрыли свою программу одноразовых носителей раньше, чем поняли свою ошибку. И теперь вынуждены решать все космические проблемы лишь с помощью «шаттла», тратя на это огромные средства.
Впрочем, специалисты обеих стран, так же как и инженеры Франции, Великобритании и ФРГ, ныне стараются построить действительно космические самолеты меньших размеров, которые смогли бы базироваться на обычных аэродромах. Однако из-за технических трудностей (прежде всего из-за отсутствия двигателей, которые смогли бы одинаково хорошо работать как в воздухе, так и в космическом пространстве) разработки эти так пока и не вышли за пределы лабораторий и полигонов. (Подробнее об этом см. также в статье «Воздушный старт».)
Летающие субмарины
Еще Жюль Верн в своем «Робуре-завоевателе» угадал мечту некоторых инженеров – создать комбинированный аппарат, который смог бы с одинаковым успехом передвигаться по суше, воздуху, воде и под водой. С той поры прошло немало времени, но мечта эта так и не осуществлена в полной мере. Но это вовсе не значит, что таких попыток не предпринималось. Мы познакомим вас хотя бы с некоторыми из них.
Началось все, пожалуй, с аппарата известного немецкого авиаконструктора Э. Хейнкеля. В 1916 г. он спроектировал, а фирма «Ганза Бранденбург» изготовила маленький биплан W-200 с мотором в 80 л. с. Его главное отличие от других конструкций состояло в том, что он мог быстро разбираться и прятаться в специальный ангар на борту подводной лодки.
Испытания показали, что это была еще далеко не та машина, о которой мечтали морские и воздушные асы. Скорость самолета составляла всего лишь 120 км/ч, радиус полета – не более 40 км. Поэтому уже через два года другая немецкая фирма, «Ролланд», построила более совершенный поплавковый моноплан, опять-таки предназначенный для базирования на подводной лодке и ведения воздушной разведки. Однако поражение Германии в Первой мировой войне заставило прекратить дальнейшие разработки.
Тем временем необычными машинами заинтересовались американцы. Они заказали оказавшемуся не у дел Хейнкелю два небольших самолета V-1, весивших всего 525 кг каждый. Они были настолько компактны, что их при желании можно было хранить даже внутри подлодки.