Архив   Авторы  

Под крылом космолета...
В России

В России разрабатывается проект принципиально нового летательного аппарата - космоплана, совмещающего возможности самолета и космического корабля. Перелет из Москвы в Нью-Йорк на таком "космическом самолете" займет менее часа

В сфере авиационно-космических технологий грядет колоссальный прорыв, сравнимый по своему значению с полетом Гагарина, прогулкой по Луне, а может быть, и превосходящий их. Речь идет о космоплане, совмещающем возможности самолета и космического корабля. Создание такого аппарата уже значится среди основных приоритетов национальной космической программы США. Появление американского опытного образца ожидается через два года, начало серийного производства - через 10 лет. Но у России есть шанс не отстать в новой технологической гонке. В Институте прикладной механики (ИПРИМ) РАН разрабатывается проект российского космоплана - многоразового транспортного воздушно-космического аппарата универсального применения. О возможностях и особенностях отечественного "космического самолета" в интервью "Итогам" рассказывает научный руководитель проекта академик Иван Образцов.

- Иван Филиппович, когда началась работа над проектом?

- В 70-х годах. Я был тогда ректором Московского авиационного института, и руководители Военно-промышленной комиссии поручили мне изучить, как обстоят дела с разработкой гиперзвукового самолета в мире - в США, Европе, Японии. Чтобы использовать эту информацию в учебном процессе. Я организовал семинар в МАИ, на который приходили крупные ученые, инженеры. Постепенно подобралась группа людей, с которыми я нашел общий язык. И мы начали проектировать машину совершенно нового класса - космоплан. Главным конструктором проекта стал Юрий Аксенов, работавший ведущим инженером в ЦНИИМАШ. А после его смерти - Александр Тарасов, заместитель генерального конструктора НПО "Молния", один из создателей "Бурана".

- Каково назначение и возможности космоплана?

- В первую очередь он предназначен для работы на орбите. Космоплан взлетает, поднимается до 80 километров, после чего запускается вторая ступень, спрятанная внутри корпуса, - межорбитальный буксир. Он сможет выходить на любую орбиту - от 200 до 36 000 километров. Буксир оставляет полезную нагрузку (например, спутник) и забирает аппараты, которые надо вернуть на Землю. Первая ступень может сразу после запуска буксира вернуться на Землю, а может остаться на высоте 100-200 километров. Там она способна летать с выключенными двигателями, как спутник, давая лишь небольшие импульсы, чтобы не потерять орбиту. Выполнив свою задачу, буксир спускается на нижнюю, монтажную орбиту, стыкуется с первой ступенью, после чего аппарат возвращается на Землю. Все элементы космоплана многоразовые. Взлет может осуществляться с аэродромов первого класса, для посадки достаточно аэродрома второго класса.

- Какой груз можно будет вывести на орбиту?

- По нашим расчетам первая ступень сможет поднять 120 тонн - стартовый вес второй ступени. Вторая ступень - 50 тонн (на высоту 200 километров). Предусмотрен и более компактный, одноступенчатый вариант, рассчитанный на небольшие грузы. Ориентировочная стоимость выведения одного килограмма груза на орбиту 200 километров: 100 долларов для двухступенчатого и 300 - для одноступенчатого варианта. Для сегодняшних одноразовых ракет-носителей этот показатель составляет 7-10 тысяч, а для шаттлов - до 20-25 тысяч долларов.

- Пассажиров тоже можно будет возить?

- Проектный облик космоплана позволяет разместить на борту первой ступени 600 человек - на двух палубах. Машина поднимется на высоту 100 километров, сделает виток вокруг Земли и совершит посадку.

- Станет ли космоплан заменой сегодняшних авиалайнеров?

- Все будет зависеть от того, куда лететь: чем больше расстояние, тем использование космоплана будет экономически эффективнее. При его скорости 20-30 тысяч километров в час полет из Москвы в Нью-Йорк займет 50 минут, в Сан-Франциско - 1 час, в Австралию - чуть больше часа.

- Перегрузки не будут чрезмерными?

- Они не превысят 2-3 g (в космическом полете по программе "Союз" перегрузки составляют 4 g при выведении космического корабля на орбиту и 6 g при спуске. - "Итоги"). Система специально спроектирована таким образом, чтобы смягчить перегрузки.

- Сколько, если не секрет, может стоить "звездный" билет?

- По нашим расчетам около 15 тысяч долларов.

- Не дороговато? Франко-британский Concorde недавно был разобран на сувениры, потому что стало слишком мало желающих выложить 9-10 тысяч долларов за сверхзвуковой перелет.

- На первых порах пассажирский вариант космоплана будет использоваться преимущественно в туристических, развлекательных целях. Мы рассчитываем, что найдется немало людей, готовых заплатить такие деньги, чтобы побывать в космосе. Кроме того, с началом массовой эксплуатации космопланов стоимость полета будет снижаться.

- Грузоподъемность космоплана поражает воображение. За счет чего получается такой результат?

- За счет более мощных ракетных двигателей. За счет компоновки корпус-крыло, которая обладает мощным экранным эффектом на взлете и посадке, уменьшает удельную нагрузку на корпус, более равномерно распределяет аэродинамическую и массовую нагрузку и тем самым улучшает теплофизические характеристики. За счет сетчатой композитной конструкции, благодаря которой мы выигрываем в весе. Вся внутренняя система космоплана состоит из ферм, полезная нагрузка - внутри корпуса крыла. Первый слой обшивки - жаропрочная пленка, потом идет керамика, волокнистый слой, пористый композит, забирающий тепло, титановый слой, "рубашка", охлаждаемая жидким водородомЙ Особый разговор о надежности. Мы переходим на принципиально новую конструкцию: корпус будет представлять собой единую сетчатую адаптивную систему, самонастраивающуюся по отношению к внешним нагрузкам: к болтанке, атмосферным осадкам, гравитационным силам, солнечной радиации и так далее. Сейчас мы работаем над созданием композитного материала, который бы мог адаптироваться к любым воздействиям внешней среды. И обладал бы памятью формы, чтобы можно было заранее заложить все ожидаемые условия.

- Известно, что НПО "Молния" занимается сегодня проектом МАКС - многофункциональной авиакосмической системой. Идея в чем-то близка вашей: первая ступень - АН-225 "Мрия", с которой взлетает орбитальный самолет.

- Будущее, я считаю, все-таки за космопланом. Потолок "Мрии" - 10-12 километров. Наш космоплан, поднимаясь на 100-200 километров, становится спутником Земли, у него несравнимо большие возможности. По существу это универсальная орбитальная стартовая площадка для запуска других космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты и планеты Солнечной системы. В том числе пилотируемых кораблей.

- На какой стадии сегодня находится разработка проекта? Сколько времени и денег потребуется, чтобы довести его до серийного производства?

- 10-15 лет и около шести миллиардов долларов. Создана летающая радиоуправляемая модель, проведены ее испытания, подтвердившие правильность аэродинамических расчетов. Есть двигатели: для первой ступени - новый двигатель РД-701 академика Каторгина. Он работает на трех компонентах: керосине, жидком водороде и жидком кислороде. На низких высотах сжигается керосин, который тут наиболее эффективен, а наверху - водород. При таких режимах достигаются оптимальные характеристики. Есть готовая система управления, система стыковки, элементная база...

- Можно ли в таком случае ускорить разработку?

- Конечно. Мне ясно, что делать, как делать... Все зависит от того, какая будет поддержка со стороны государства.

- Как отреагировало на ваш проект руководство РАН?

- Четыре месяца назад в Отделении энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН создана группа под моим руководством, которая будет заниматься этим вопросом. В нее вошли ряд ученых и конструкторов. Сейчас мы готовим записку в правительство, которое должно принять решение - нужно это или нет. Считаю, что, отказавшись от реализации проекта, мы очень многое можем потерять. Мировые потребности в грузообороте Земля - космос удовлетворены сегодня только на 15%. Россию никто не ждет на рынке высоких технологий, поделенном между промышленно развитыми странами. Значит, мы должны делать такие продукты, которых еще нет на рынке. Или эту нишу займут другие. Американцы уже через два года обещают представить опытный образец космоплана, 600 фирм брошены на этот проект.

- Тем не менее вы считаете, что у нас есть шанс?

- Конечно. Мы предлагаем не рисунки, а вполне конкретный расчетный проект. Пока еще мы имеем передовую авиакосмическую отрасль, передовую науку и технологии. Между прочим, очень многие разработки - и материалы, и двигатели - американцы сегодня заимствуют у нас... Разработка космоплана - дело очень важное, необходимое для России. Кроме всего прочего, эта машина будет иметь колоссальное стратегическое значение, ее использование позволит повысить безопасность и обороноспособность страны.

- Иван Филиппович, заглянем в совсем отдаленное и, хотелось бы надеяться, мирное будущее. Главным препятствием для освоения космоса является низкая эффективность традиционных химических двигателей...

- Да, для того чтобы долететь до Нептуна, межпланетный зонд "Вояджер" затратил 12 лет при скорости 20 километров в секунду. На сегодня это очень высокая скорость, но добраться с ней до ближайшей звезды - Альфа Центавра - можно будет лишь за 80 тысяч лет.

- Где же выход? Может быть, в ядерном двигателе?

- Вся беда в том, что нет пока надежной защиты от радиации. Хотя в принципе это разрешимая проблема. В последнее время выдвигается идея звездолета с импульсивным термоядерным двигателем, обеспечивающим скорость до 10-20 тысяч километров в секунду. Однако для полета к звездам необходимо, чтобы космический аппарат имел скорость, приближающуюся к скорости света (300 тысяч километров в секунду). Предельное энерговыделение, позволяющее выйти на нее, достижимо лишь при аннигиляции вещества - взаимодействии частиц и античастиц с переходом их в фотоны. Думаю, создание звездолета - это уже вопрос следующего, XXII века. Ну а XXI век будет веком космопланов.

Андрей Камакин
Добавить в:  Memori  |  BobrDobr  |  Mister Wong  |  MoeMesto  |  Del.Icio.Us  |  Google Bookmarks  |  News2.ru  |  NewsLand.ru

Политика и экономика

Что почем
Те, которые...

Общество и наука

Телеграф
Культурно выражаясь
Междометия
Спецпроект

Дело

Бизнес-климат
Загранштучки

Автомобили

Новости
Честно говоря

Искусство и культура

Спорт

Парадокс

Анекдоты читателей

Анекдоты читателей
Яндекс цитирования NOMOBILE.RU Семь Дней НТВ+ НТВ НТВ-Кино City-FM

Copyright © Журнал "Итоги"
Эл. почта: itogi@7days.ru

Редакция не имеет возможности вступать в переписку, а также рецензировать и возвращать не заказанные ею рукописи и иллюстрации. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. При перепечатке материалов и использовании их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, а также в Интернете, ссылка на "Итоги" обязательна.

Согласно ФЗ от 29.12.2010 №436-ФЗ сайт ITOGI.RU относится к категории информационной продукции для детей, достигших возраста шестнадцати лет.

Партнер Рамблера