Космический самолет
Часть серии о |
Космический полет |
---|
Портал космических полетов |
Космический самолет — это транспортное средство, которое может летать и планировать, как самолет, в атмосфере Земли и маневрировать, как космический корабль, в космическом пространстве . [1] Для этого космические самолеты должны сочетать в себе черты как самолетов, так и космических кораблей. Орбитальные космические самолеты, как правило, больше похожи на обычные космические корабли, а суборбитальные космические самолеты, как правило, больше похожи на самолеты . Все космические самолеты на сегодняшний день имели ракетные двигатели для взлета и набора высоты, но затем приземлялись как планеры без двигателя .
Четыре типа космических самолетов успешно вылетели на орбиту, вошли в атмосферу Земли и приземлились : американский космический челнок , российский «Буран» , американский X-37 , [2] и китайский CSSHQ . Другой, Dream Chaser , находится в стадии разработки в США. По состоянию на 2019 год все прошлые, нынешние и планируемые орбитальные аппараты запускаются вертикально на отдельной ракете . Орбитальный космический полет происходит на высоких скоростях, при этом орбитальная кинетическая энергия обычно превышает суборбитальные траектории. Эта кинетическая энергия выделяется в виде тепла при входе в атмосферу . еще много космических самолетов Было предложено , но ни один из них не достиг статуса полета.
По крайней мере, два суборбитальных самолета с ракетным двигателем были запущены в горизонтальный суборбитальный космический полет с самолета -носителя перед запуском ракеты за линию Кармана : X-15 и SpaceShipOne . [а]
Принципы работы
[ редактировать ]Космические самолеты должны работать в космосе, как традиционные космические корабли , но также должны быть способны летать в атмосфере, как самолеты . Эти требования увеличивают сложность, риск, сухую массу и стоимость конструкций космических самолетов. Следующие разделы будут в значительной степени опираться на американский космический челнок как самый большой, самый сложный, самый дорогой, самый управляемый и единственный пилотируемый орбитальный космический самолет, однако успешно летали и другие конструкции.
Запустить в космос
[ редактировать ]Траектория полета, необходимая для выхода на орбиту, приводит к значительным аэродинамическим нагрузкам, вибрациям и ускорениям, которым должна противостоять конструкция корабля. [ нужна ссылка ]
Если в ракете-носителе происходит катастрофическая неисправность, обычный космический корабль-капсула перемещается в безопасное место с помощью системы аварийного спасения . Спейс шаттл был слишком большим и тяжелым, чтобы этот подход был жизнеспособным, что привело к появлению ряда режимов прерывания , в которых можно было выжить, а могло и нет. В любом случае катастрофа «Челленджера» продемонстрировала, что космическому шаттлу не хватает живучести при подъеме.
Космическая среда
[ редактировать ]Находясь на орбите, космический самолет должен снабжаться энергией от солнечных батарей и батарей или топливных элементов , маневрировать в космосе , поддерживаться в тепловом равновесии, ориентироваться и поддерживать связь. Термическая и радиологическая обстановка на орбите создают дополнительные нагрузки. Это в дополнение к выполнению задач, для выполнения которых был запущен космический самолет, таких как развертывание спутников или научные эксперименты.
Космический шаттл использовал специальные двигатели для выполнения орбитальных маневров. В этих двигателях использовалось токсичное гиперголическое топливо , требующее особых мер предосторожности при обращении. Различные газы, в том числе гелий для герметизации и азот для жизнеобеспечения, хранились под высоким давлением в герметичных сосудах под давлением из композитных материалов .
Вход в атмосферу
[ редактировать ]Орбитальный космический корабль, возвращающийся в атмосферу Земли, должен потерять значительную скорость , что приведет к сильному нагреву . Например, система тепловой защиты космического корабля (TPS) защищает внутреннюю конструкцию орбитального корабля от температур поверхности, достигающих 1650 ° C (3000 ° F), что значительно превышает температуру плавления стали. [3] Суборбитальные космические самолеты летают по траекториям с более низкой энергией, которые не оказывают такой большой нагрузки на систему тепловой защиты космического корабля.
Катастрофа космического корабля Колумбия» « стала прямым результатом отказа TPS.
Аэродинамический полет и горизонтальная посадка.
[ редактировать ]Аэродинамические рули должны быть задействованы . Шасси необходимо включить за счет дополнительной массы.
Концепция воздушно-реактивного орбитального космического самолета
[ редактировать ]Орбитальный космический самолет, дышащий воздухом, должен будет лететь по так называемой «пониженной траектории», которая переводит аппарат в высотный гиперзвуковой режим полета в атмосфере на длительный период времени. Эта среда вызывает высокое динамическое давление, высокую температуру и высокие нагрузки теплового потока, особенно на поверхности передней кромки космического самолета, что требует, чтобы внешние поверхности были изготовлены из современных материалов и/или использовали активное охлаждение . [ нужна ссылка ]
Орбитальные космические самолеты
[ редактировать ]Космический шаттл
[ редактировать ]« Спейс Шаттл» космическая система частично многоразового использования, — вышедшая из эксплуатации низкоорбитальная США эксплуатировавшаяся с 1981 по 2011 год Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) в рамках программы «Спейс шаттл» . Ее официальное название программы было «Космическая транспортная система» (STS), взятое из плана 1969 года, возглавляемого вице-президентом США по созданию системы многоразовых космических кораблей, где это был единственный элемент, финансируемый для разработки, поскольку ядерный шаттл в этом плане был отменен. [4] : 163–166 [5]
Первый ( STS-1 ) из четырех орбитальных испытательных полетов произошел в 1981 году, а эксплуатационные полеты ( STS-5 ) начались в 1982 году. С 1981 по 2011 год было построено пять полных орбитальных кораблей "Спейс Шаттл", которые совершили в общей сложности 135 миссий. Они стартовали из Космического центра Кеннеди (KSC) во Флориде . Оперативные миссии запускали многочисленные спутники , межпланетные зонды и космический телескоп «Хаббл» (HST), проводили научные эксперименты на орбите, участвовали в «Шаттл- Мир» программе с Россией, участвовали в строительстве и обслуживании Международной космической станции (МКС). Общее время полета космического корабля "Шаттл" составило 1323 дня. [6]
Компоненты космического корабля "Шаттл" включают в себя орбитальный аппарат (OV) с тремя сгруппированными главными двигателями Rocketdyne RS-25 , парой восстанавливаемых твердотопливных ракетных ускорителей (SRB) и одноразовым внешним баком (ET), содержащим жидкий водород и жидкий кислород . Спейс шаттл был запущен вертикально , как обычная ракета, при этом два SRB работали параллельно с тремя основными двигателями орбитального корабля , которые питались от инопланетянина. SRB были сброшены до того, как корабль достиг орбиты, в то время как основные двигатели продолжали работать, а ET был сброшен после отключения основного двигателя и непосредственно перед выходом на орбиту (OMS) орбитального аппарата , в котором использовались два двигателя системы орбитального маневрирования . По завершении миссии орбитальный аппарат запустил свою СУО, чтобы сойти с орбиты и снова войти в атмосферу . Орбитальный аппарат был защищен во время входа в атмосферу плитками системы тепловой защиты , и он скользил как космический самолет к приземлению на взлетно-посадочной полосе, обычно к посадочной площадке шаттла в KSC, Флорида, или к озеру Роджерс Драй на базе ВВС Эдвардс. , Калифорния. Если приземление произошло в Эдвардсе, орбитальный аппарат доставлялся обратно в KSC на самолете-челноке (SCA), специально модифицированном Боинге 747, предназначенном для перевозки шаттла над ним.
Первый орбитальный аппарат, «Энтерпрайз» , был построен в 1976 году и использовался в испытаниях на заход и посадку (ALT), но не имел орбитальных возможностей. Первоначально были построены четыре полностью работоспособных орбитальных корабля: «Колумбия» , «Челленджер» , «Дискавери » и «Атлантис» . Из них два погибли в результате аварий миссии: «Челленджер» в 1986 году и «Колумбия» в 2003 году , в результате чего погибло в общей сложности 14 астронавтов. Пятый действующий (и шестой в целом) орбитальный аппарат «Индевор » был построен в 1991 году на замену «Челленджера» . Три уцелевших корабля были выведены из эксплуатации после Атлантиса » « последнего полета 21 июля 2011 года. США полагались на российский космический корабль «Союз» для перевозки астронавтов на МКС от последнего полета «Шаттла» до запуска Crew Dragon Demo-2. миссия в мае 2020 года. [7]Буран
[ редактировать ]The Buran programme ( Russian : Буран , IPA: [bʊˈran] , "Snowstorm", "Blizzard"), also known as the "VKK Space Orbiter programme" ( Russian : ВКК «Воздушно-Космический Корабль» , lit. 'Air and Space Ship'), [8] — советский , а затем российский проект многоразового космического корабля , который начался в 1974 году в Центральном аэрогидродинамическом институте в Москве и был официально приостановлен в 1993 году. [9] Помимо обозначения всего советско-российского проекта многоразового космического корабля, «Буран» также был названием орбитального аппарата 1К , который совершил один беспилотный космический полет в 1988 году и был единственным советским космическим кораблем многоразового использования, запущенным в космос. Орбитальные аппараты класса «Буран» использовали одноразовую ракету «Энергия» в качестве ракеты-носителя .
Программа «Буран» была начата Советским Союзом как ответ на программу США « Спейс Шаттл». [10] и извлек выгоду из обширного шпионажа, предпринятого КГБ в отношении несекретной программы США "Спейс Шаттл", [11] что привело к множеству поверхностных и функциональных сходств между конструкциями американских и советских шаттлов. [12] Хотя класс «Буран» внешне был похож на орбитальный корабль НАСА « Спейс Шаттл» и мог аналогичным образом работать как возвращаемый космический самолет, его окончательный внутренний и функциональный дизайн был другим. Например, главные двигатели при запуске находились на ракете «Энергия» и не были выведены космическим кораблем на орбиту. Ракетные двигатели меньшего размера на корпусе корабля обеспечивали движение на орбите и спуск с орбиты, подобно модулям OMS космического корабля "Шаттл" . В отличие от космического корабля "Шаттл", первый орбитальный космический полет которого был совершен в апреле 1981 года, "Буран", чей первый и единственный космический полет состоялся в ноябре 1988 года, имел возможность выполнять беспилотные полеты, а также выполнять полностью автоматизированные посадки. Этот проект стал крупнейшим и самым дорогим в истории советского освоения космоса . [9]Х-37
[ редактировать ]Boeing X-37 , также известный как Orbital Test Vehicle (OTV), представляет собой роботизированный космический корабль многоразового использования . Он выводится в космос с помощью ракеты-носителя , затем снова входит в атмосферу Земли и приземляется как космический самолет. X-37 эксплуатируется Управлением быстрых возможностей ВВС США в сотрудничестве с Космическими силами США . [13] для орбитальных космических полетов с целью демонстрации многоразовых космических технологий . Это 120-процентная производная от более раннего Boeing X-40 . X-37 начался как проект НАСА в 1999 году, а затем был передан Министерству обороны США в 2004 году. До 2019 года программой управляло Космическое командование ВВС . [14]
X-37 впервые поднялся в воздух во время испытаний на падение в 2006 году; его первая орбитальная миссия была запущена в апреле 2010 года на ракете Атлас V и вернулась на Землю в декабре 2010 года. Последующие полеты постепенно увеличивали продолжительность миссии, достигнув 780 дней на орбите для пятой миссии, первой запущенной на Falcon 9. ракете . Шестая миссия стартовала на Атласе V 17 мая 2020 года и завершилась 12 ноября 2022 года, проведя в общей сложности 908 дней на орбите. [15] Седьмая миссия стартовала 28 декабря 2023 года на ракете Falcon Heavy , выйдя на высокоэллиптическую высокую околоземную орбиту . [16] [17]Чонгфу Шийонг Шиянь Хантянь Ци
[ редактировать ]Суборбитальные ракетные самолеты
[ редактировать ]В космос достигли двух пилотируемых суборбитальных самолетов с ракетными двигателями: North American X-15 и SpaceShipOne ; третий, SpaceShipTwo , пересек границу космоса, определенную США, но не достиг более высокой международно признанной границы. Ни один из этих кораблей не был способен выйти на орбиту, и все они были сначала подняты на большую высоту самолетом-носителем.
7 декабря 2009 года компании Scaled Composites и Virgin Galactic представили SpaceShipTwo вместе с атмосферным базовым кораблем «Ева». 13 декабря 2018 года SpaceShipTwo VSS Unity успешно пересек границу космоса , определенную США (хотя он не достиг космоса, используя международно признанное определение этой границы, которая проходит на большей высоте, чем граница США). SpaceShipThree — новый космический корабль Virgin Galactic , запущенный 30 марта 2021 года. Он также известен как VSS Imagine . [24] 11 июля 2021 года VSS Unity завершила свою первую миссию с полным экипажем, включая сэра Ричарда Брэнсона .
МиГ-105 Микояна -Гуревича представлял собой атмосферный прототип предполагаемого орбитального космического самолета с суборбитальной БОР-4, испытательной машиной с теплозащитным экраном успешно повторно вошедшей в атмосферу перед отменой программы. HYFLEX представлял собой миниатюрный суборбитальный демонстратор, запущенный в 1996 году, летевший на высоту 110 км, достигший гиперзвукового полета и успешно вошедший в атмосферу . [25] [26]
История несостоявшихся концепций
[ редактировать ]С начала двадцатого века предлагались различные типы космических самолетов. Известные ранние проекты включают космический самолет, оснащенный крыльями из горючих сплавов, которые он сгорает во время подъема, а также Silbervogel концепцию бомбардировщика . Германия времен Второй мировой войны и послевоенные США рассматривали крылатые версии ракеты Фау-2 , а в 1950-х и 60-х годах конструкции крылатых ракет вдохновляли художников -фантастов , кинематографистов и широкую публику. [27] [28]
США (1950–2010-е годы)
[ редактировать ]ВВС США вложили некоторые усилия в документальное исследование различных проектов космических самолетов в рамках своих усилий по аэрокосмическим самолетам в конце 1950-х годов, но позже сократили масштабы проекта. В результате появился Boeing X-20 Dyna-Soar , который должен был стать первым орбитальным космическим самолетом, но был отменен в начале 1960-х годов. [29] [30] вместо НАСА проекта «Джемини» ВВС США и программы пилотируемых космических полетов . [ нужна ссылка ]
В 1961 году НАСА изначально планировало приземлить космический корабль «Джемини» на взлетно-посадочную полосу. [31] с крыла Рогалло профилем , а не океанской посадкой под парашютами . [ нужна ссылка ] Испытательная машина стала известна как Paraglider Research Vehicle . Работы по разработке парашютов и параплана начались в 1963 году. [32] К декабрю 1963 года парашют был готов пройти полномасштабные испытания при раскрытии, однако у параплана возникли технические трудности. [32] Хотя попытки возродить концепцию параплана продолжались в НАСА и North American Aviation , в 1964 году разработка была окончательно прекращена из-за затрат на преодоление технических препятствий. [33]
«Спейс шаттл» претерпел множество изменений На этапе концептуального проектирования . Проиллюстрированы некоторые ранние концепции.
Национальный аэрокосмический самолет Rockwell X-30 (NASP), строительство которого началось в 1980-х годах, представлял собой попытку создать ГПВРД, способный работать как самолет и достигать орбиты, как шаттл. Представленный публике в 1986 году, этот концепт должен был достигать скорости 25 Маха, что позволяло совершать полеты между аэропортом Даллес и Токио за два часа, а также было способно выходить на низкую околоземную орбиту. [34] Было выявлено шесть критически важных технологий, три из которых относятся к двигательной установке, которая будет состоять из ГПВРД на водородном топливе. [34]
В конце 1994 года программа NASP стала Программой технологий гиперзвуковых систем (HySTP). HySTP была разработана для переноса достижений, достигнутых в гиперзвуковых полетах, в программу развития технологий. 27 января 1995 г. ВВС прекратили участие в (HySTP). [34]
В 1994 году капитан ВВС США предложил с F-16 размером одноступенчатый космический самолет с перекисью и керосином под названием « Черная лошадь ». [35] Он должен был взлететь почти пустым и пройти дозаправку в воздухе перед выходом на орбиту. [36]
Lockheed Martin X-33 представлял собой прототип в масштабе 1/3, созданный в рамках попытки НАСА построить космический самолет SSTO, работающий на водороде VentureStar , которая потерпела неудачу, поскольку конструкция водородного бака не могла быть построена так, как предполагалось. [ нужна ссылка ]
5 марта 2006 года журнал Aviation Week & Space Technology опубликовал статью, якобы являющуюся «прогулкой» строго засекреченной американской военной двухступенчатой системы космического самолета с кодовым названием Blackstar . [37]
В 2011 году компания Boeing предложила X-37C, X-37B в масштабе от 165 до 180 процентов , предназначенный для перевозки до шести пассажиров на низкую околоземную орбиту . Космоплан также предназначался для перевозки грузов как по массе , так и по массе . [38]
Советский Союз (1960–1991 гг.)
[ редактировать ]Советская программа многоразовых космических кораблей берет свое начало в конце 1950-х годов, в самом начале космической эры. Идея советского многоразового космического полета очень стара, хотя она не была ни непрерывной, ни последовательно организованной. До «Бурана» ни один проект программы не достиг оперативного статуса.
Первым шагом на пути к многоразовому советскому космическому кораблю стала « Буря» 1954 года — прототип высотного реактивного самолета/крылатой ракеты. Было совершено несколько испытательных полетов, прежде чем он был отменен приказом ЦК . Целью « Бурья» было доставить ядерный груз, предположительно в США, а затем вернуться на базу. Программа «Буря» была отменена СССР в пользу решения о разработке МБР . Следующей итерацией многоразового космического корабля стал проект «Звезда» , также дошедший до стадии прототипа. Десятилетия спустя другой проект с таким же названием будет использоваться в качестве служебного модуля для Международной космической станции . После «Звезды» в многоразовых проектах был перерыв до «Бурана».
Программа орбитального корабля «Буран» была разработана в ответ на программу США «Спейс Шаттл», вызвавшую значительную обеспокоенность у советских военных и особенно у министра обороны Дмитрия Устинова . Авторитетный летописец советской, а затем и российской космической программы академик Борис Черток рассказывает, как эта программа возникла. [39] По словам Чертока, после того, как США разработали свою программу «Спейс Шаттл», у советских военных возникли подозрения, что его можно использовать в военных целях из-за его огромной полезной нагрузки, в несколько раз превосходящей предыдущие американские ракеты-носители. Официально орбитальный корабль «Буран» предназначался для доставки на орбиту и возвращения на Землю космических кораблей, космонавтов и грузовых материалов. И Черток, и Глеб Лозино-Лозинский (генеральный конструктор и генеральный директор НПО «Молния» ) предполагают, что с самого начала программа носила военный характер; однако точные военные возможности или предполагаемые возможности программы «Буран» остаются засекреченными.
Как и его американский аналог, орбитальный корабль «Буран» при переходе от посадочных площадок обратно к стартовому комплексу перевозился в кузове большого реактивного самолета – транспортного самолета Ан-225 «Мрия» , который частично для этого и создавался. задание и был самым большим самолетом в мире, совершившим многократные полеты. [40] До того, как «Мрия» была готова (после полета «Бурана»), ту же роль выполнял Мясищев ВМ-Т «Атлант» , вариант советского бомбардировщика Мясищева М-4 « Молот » (код НАТО: Зубр).Советский Союз впервые рассмотрел эскизный проект малого космического самолета-ракетоносителя «Лапоток» в начале 1960-х годов. Воздушно -космическая система «Спираль» с малым орбитальным космическим самолетом и ракетой в качестве второй ступени была разработана в 1960–1980-х годах. [ нужна ссылка ] Микоян-Гуревич МиГ-105 представлял собой испытательную машину с экипажем для отработки управляемости и посадки на малых скоростях. [41]
Россия
[ редактировать ]орбитальный «космоплан» В начале 2000-х годов российский институт прикладной механики в предложил может занять около 20 минут . качестве пассажирского транспорта. По мнению исследователей, перелет из Москвы в Париж на водородных и кислородных двигателях [42] [43]
Великобритания
[ редактировать ]Многоблочное космическое транспортно-восстановительное устройство (MUSTARD) — это концепция, разработанная Британской авиастроительной корпорацией (BAC) примерно в 1968 году для вывода на орбиту полезной нагрузки массой до 2300 кг (5000 фунтов). Он так и не был построен. [44]
В 1980-х годах компания British Aerospace начала разработку HOTOL , космического самолета SSTO с революционным воздушно-реактивным ракетным двигателем SABRE , но проект был отменен из-за технической и финансовой неопределенности. [45] Изобретатель SABRE создал компанию Reaction Engines для разработки SABRE и предложил двухмоторный космический самолет SSTO под названием Skylon . [46] Один анализ НАСА показал возможные проблемы с горячими шлейфами выхлопных газов ракеты, вызывающими нагрев хвостовой части при высоких числах Маха. [47] хотя генеральный директор Skylon Enterprises Ltd заявил, что отзывы НАСА были «вполне положительными». [48]
Компания Bristol Spaceplanes с момента своего основания Дэвидом Эшфордом в 1991 году провела проектирование и создание прототипов трех потенциальных космических самолетов. Европейское космическое агентство несколько раз одобряло эти проекты. [49]
Европейское космическое агентство (1985 – настоящее время)
[ редактировать ]Франция работала над пилотируемым космическим самолетом «Гермес» , запущенным ракетой «Ариан» в конце 20 века, и в январе 1985 года предложила продолжить разработку «Гермеса» под эгидой ЕКА. [50]
В 1980-х годах Западная Германия финансировала проектные работы над MBB Sänger II в рамках программы гиперзвуковых технологий. Разработка MBB/Deutsche Aerospace Sänger II/HORUS продолжалась до конца 1980-х годов, когда она была отменена. Германия продолжала участвовать в миссиях ракеты «Ариан», космической станции «Колумбус» и космического самолета «Гермес» ЕКА , миссии «Спейслаб » ЕКА-НАСА и Германии (полеты космических кораблей «Шаттл», финансируемые не США, совместно со «Спейслэб»). Sänger II предсказал, что экономия средств составит до 30 процентов по сравнению с одноразовыми ракетами. [51] [52]
«Хоппер» был одним из нескольких предложений по созданию европейской многоразовой ракеты-носителя (RLV), которая планировалась для дешевой доставки спутников на орбиту к 2015 году. [53] Одним из них был «Феникс», немецкий проект, который представляет собой модель концептуального автомобиля Hopper в масштабе одной седьмой. [54] Суборбитальный Хоппер был проектом системного исследования Будущей Европейской программы космических транспортных исследований. [55] Испытательный проект Intermediate eXperimental Vehicle (IXV) продемонстрировал технологии спуска в атмосферу и будет расширен в рамках программы PRIDE . [56]
Япония
[ редактировать ]HOPE — японский проект экспериментального космического самолета, разработанный в рамках партнерства NASDA и NAL (обе теперь являются частью JAXA ), начатый в 1980-х годах. Большую часть своего существования он позиционировался как один из главных вкладов Японии в Международную космическую станцию , вторым был японский экспериментальный модуль . В конечном итоге проект был отменен в 2003 году, и к этому моменту испытательные полеты на маломасштабном испытательном стенде прошли успешно. [ нужна ссылка ]
Индия
[ редактировать ]АВАТАР (Аэробный аппарат для гиперзвукового аэрокосмического транспорта; санскрит : अवतार ) — концептуальное исследование беспилотного одноступенчатого многоразового космического самолета, способного к горизонтальному взлету и посадке , представленное Индийской организации оборонных исследований и разработок . Концепция миссии заключалась в запуске недорогих военных и коммерческих спутников. [57] [58] [59]
Текущие программы развития
[ редактировать ]Китай
[ редактировать ]Шэньлун ( китайский : 神龙 ; пиньинь : shén lóng ; букв. «божественный дракон») — предлагаемый китайский роботизированный космический самолет, похожий на Boeing X-37 . [60] С конца 2007 года было опубликовано лишь несколько изображений. [61] [62] [63]
Евросоюз
[ редактировать ]Испытательный проект Intermediate eXperimental Vehicle (IXV) продемонстрировал технологии спуска в атмосферу и будет расширен в рамках программы PRIDE . [56] Проект FAST20XX Future High-Altitude High Speed Transport 20XX направлен на создание прочной технологической основы для внедрения передовых концепций суборбитальной высокоскоростной транспортировки с помощью корабля ALPHA, запускаемого с воздуха на орбиту. [64]
Daimler-Chrysler Aerospace RLV — это небольшой прототип космического самолета многоразового использования для программы подготовки будущих ракет-носителей ЕКА / программы FLTP. SpaceLiner — самый последний проект. [ нужна ссылка ]
Space Rider (космический многоразовый интегрированный демонстратор для возвращения в Европу) — это запланированный беспилотный орбитальный космический самолет с подъемным корпусом , целью которого является предоставление Европейскому космическому агентству (ЕКА) доступного и регулярного доступа в космос. [65] [66] [67] Контракты на строительство автомобильной и наземной инфраструктуры были подписаны в декабре 2020 года. [68] Его первый полет в настоящее время запланирован на третий квартал 2025 года. [69]
Разработку Space Rider возглавляет итальянская программа создания многоразового орбитального демонстратора в Европе (программа PRIDE) в сотрудничестве с ЕКА и является продолжением опыта создания промежуточных экспериментальных аппаратов (IXV). [70] [71] запущен 11 февраля 2015 года. Стоимость этого этапа, не считая ракеты-носителя, составляет не менее 36,7 миллиона долларов США. [72] На встрече Совета министров ЕКА, состоявшейся в Севилье в ноябре 2019 года, участвующие государства-члены подписались на разработку Space Rider, выделив 195,73 миллиона евро. [73]Индия
[ редактировать ]По состоянию на 2016 год [update]Индийская организация космических исследований разрабатывает систему запуска под названием Reusable Launch Vehicle (RLV). Это первый шаг Индии на пути к созданию двухступенчатой многоразовой системы запуска на орбиту . Космический самолет служит второй ступенью. Ожидается, что самолет будет оснащен воздушно-реактивными и ракетными двигателями. Испытания миниатюрных космических самолетов и работающего ГПВРД были проведены ISRO в 2016 году. [74] В апреле 2023 года Индия успешно провела автономную посадку уменьшенного прототипа космического самолета. [75] Прототип RLV был сброшен с вертолета «Чинук» на высоте 4,5 км и смог автономно планировать на специально построенную взлетно-посадочную полосу на авиационном испытательном полигоне Читрадурга в Карнатаке. [76]
Япония
[ редактировать ]По состоянию на 2018 год Япония разрабатывает ракету Winged Reusable Sounding (WIRES), которая в случае успеха может использоваться в качестве возвращаемой первой ступени или в качестве суборбитального космического самолета с экипажем. [77]
Соединенные Штаты
[ редактировать ]Dream Chaser — американский многоразовый космический самолёт с несущим корпусом, разработанный компанией Sierra Space . Первоначально задуманная как машина с экипажем , Dream Chaser Space System будет производиться после того, как грузовой вариант Dream Chaser Cargo System будет введен в эксплуатацию. Пилотируемый вариант планируется перевозить до семи человек и грузов на низкую околоземную орбиту и обратно . [78] Sierra планирует создать парк космических самолетов. [79]
Первоначально Dream Chaser был запущен в 2004 году как проект SpaceDev , компании, которая позже была приобретена Sierra Nevada Corporation (SNC) в 2008 году. [80] В апреле 2021 года проект перешла в собственность Sierra Space Corporation (SSC), которая на тот момент была выделена из Sierra Nevada Corporation как отдельная полностью независимая компания.
Грузовой корабль Dream Chaser предназначен для пополнения запасов Международной космической станции как герметичным, так и негерметичным грузом. Он предназначен для вертикального запуска на Vulcan Centaur . ракете [81] и автономно приземляться горизонтально на обычные взлетно-посадочные полосы. [82] Предлагаемая версия, которая будет эксплуатироваться Европейским космическим агентством (ЕКА), будет запускаться на корабле Arianespace .
Концепция и дизайн Dream Chaser является потомком оригинальной программы НАСА «Спейс Шаттл» . [ нужна ссылка ]Международный
[ редактировать ]Dawn Mk-II Aurora — суборбитальный космический самолет, разрабатываемый компанией Dawn Aerospace для демонстрации нескольких суборбитальных полетов в день. Dawn базируется в Нидерландах и Новой Зеландии и тесно сотрудничает с американским CAA. 9 декабря 2020 года Управление гражданской авиации Новой Зеландии в сотрудничестве с Космическим агентством Новой Зеландии выдало лицензию, позволяющую летательному аппарату летать из обычного аэропорта. [83] 25 августа 2021 года было объявлено о первой испытательной кампании из пяти успешных полетов с использованием суррогатных реактивных двигателей. [84] По состоянию на 15 августа 2022 года выполнено 35 испытательных полетов по проверке аэродинамики, авионики, быстрого развертывания и различных режимов пилотирования корабля. [85] Для высокопроизводительных высотных полетов устанавливается сертифицированный керосиновый двигатель мощностью 2,5 кН с насосом. Ранее компания Dawn Aerospace демонстрировала несколько полетов на малой высоте с ракетным двигателем в день на своем автомобиле Mk-I. [86]
См. также
[ редактировать ]- Премия Ансари X
- Список пилотируемых космических кораблей
- Список проектов систем космического запуска
Примечания
[ редактировать ]- ^ В 2018 году SpaceShipTwo прошел американское определение космоса в 80 км, но не 100-километровую линию Кармана.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чанг, Кеннет (20 октября 2014 г.). «25 лет назад НАСА задумало создать собственный «Восточный экспресс» » . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 октября 2014 г.
- ^ Писинг, Марк (22 января 2021 г.). «Космические самолеты: возвращение многоразовых космических кораблей?» . Би-би-си . Проверено 15 февраля 2021 г.
- ^ «Система тепловой защиты орбитального корабля» . НАСА/Космический центр Кеннеди. 1989. Архивировано из оригинала 9 сентября 2006 года.
- ^ Уильямсон, Рэй (1999). «Разработка космического корабля-челнока» (PDF) . Исследование неизведанного: избранные документы по истории гражданской космической программы США, том IV: доступ к космосу . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 31 мая 2020 года . Проверено 23 апреля 2019 г.
- ^ Лауниус, Роджер Д. (1969). «Отчет космической оперативной группы, 1969 год» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 января 2016 года . Проверено 22 марта 2020 г.
- ^ Малик, Тарик (21 июля 2011 г.). «Спейс шаттл НАСА в цифрах: 30 лет иконы космических полетов» . Space.com. Архивировано из оригинала 16 октября 2015 года . Проверено 18 июня 2014 г.
- ^ Смит, Иветт (1 июня 2020 г.). «Демо-2: Запуск в историю» . НАСА . Архивировано из оригинала 21 февраля 2021 года . Проверено 18 февраля 2021 г.
- ^ Воздушно-космический Корабль [Воздушно-космический корабль] (PDF) (на русском языке). Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2006 года . Проверено 2 июня 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Харви, Брайан (2007). Возрождение российской космической программы: 50 лет после «Спутника», новые рубежи . Спрингер. п. 8. ISBN 978-0-38-771356-4 . Архивировано из оригинала 24 июня 2016 года . Проверено 9 февраля 2016 г.
- ^ Мечта о российском шаттле разбита крушением СССР . YouTube.com . Россия сегодня . 15 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. Проверено 16 июля 2009 г.
- ^ Виндрем, Роберт (4 ноября 1997 г.). «Как Советы украли космический челнок» . Новости Эн-Би-Си . Архивировано из оригинала 30 марта 2020 года . Проверено 10 сентября 2013 г.
- ^ Бетц, Эрик (4 декабря 2016 г.). «Изгой-один из реальной жизни: как Советы украли планы шаттлов НАСА» . Откройте для себя журнал .
- ^ «Министерство ВВС планирует запустить седьмой полет X-37B» . Космические силы США . 8 ноября 2023 г. Проверено 30 ноября 2023 г.
- ^ Кларк, Стивен (18 августа 2020 г.). «Пентагон планирует оставить космический самолет X-37B под управлением ВВС» . Космический полет сейчас . Архивировано из оригинала 30 марта 2023 года.
- ^ «Орбитальный испытательный корабль X-37B завершил шестой успешный полет» (Пресс-релиз). Космические силы США . 12 ноября 2022 года. Архивировано из оригинала 27 октября 2023 года . Проверено 12 ноября 2022 г.
- ^ Кларк, Стивен (9 ноября 2023 г.). «Неожиданно военный космический самолет запустится на Falcon Heavy» . Арс Техника .
- ^ Макдауэлл, Джонатан [@planet4589] (9 февраля 2024 г.). «Поздравляю Томи Симолу с обнаружением секретного космического самолета X-37B. OTV 7 находится на орбите размером 323 x 38838 км x 59,1 градуса. Возможно, он тестирует новый ИК-датчик HEO для будущих спутников раннего предупреждения – просто дикое предположение с моей стороны. здесь» ( Твит ) – через Твиттер .
- ^ «Китай запускает многоразовые экспериментальные космические корабли» . Синьхуанет . Цзюцюань . 4 сентября 2020 г. Проверено 19 сентября 2020 г.
После периода работы на орбите космический корабль вернется к запланированному месту посадки в Китае. Во время полета он будет испытывать многоразовые технологии, обеспечивая технологическую поддержку мирного использования космоса.
- ^ «Наша страна успешно запустила экспериментальный космический корабль многоразового использования» [Наша страна успешно запустила экспериментальный космический корабль многоразового использования] Синьхуанет, 4 сентября 2020 г. Архивировано из оригинала 4 сентября 2020 г. Проверено 4 сентября 2020 г.
- ^ «Китай запускает собственный многоразовый космический корабль-мини-космоплан с помощью ракеты Long March 2F… а через два дня приземляет его» . Серадата. 6 сентября 2020 г. Проверено 10 сентября 2020 г.
- ^ «Чонгфу Шийонг Шиян Хантянь Ци (CSSHQ)» .
- ^ «Китай только что запустил на орбиту «экспериментальный космический корабль многоразового использования» . Space.com. 4 сентября 2020 г. Проверено 4 сентября 2020 г.
- ^ "Китайский экспериментальный многоразовый космический корабль успешно приземлился - Синьхуа" . Рейтер . 6 сентября 2020 г.
- ^ Груш, Лорен (13 декабря 2018 г.). «Космический самолет Virgin Galactic наконец-то впервые отправился в космос» . theverge.com . Проверено 13 декабря 2018 г.
- ^ «Хайфлекс» . Astronautix.com . Архивировано из оригинала 19 января 2011 года . Проверено 15 мая 2011 г.
- ^ «ГИФЛЕКС» . Центр исследований и разработок космических транспортных систем, JAXA. Архивировано из оригинала 25 ноября 2011 года . Проверено 15 мая 2011 г.
- ^ «NOVA Online | Находится среди звезд | Вдохновлено научной фантастикой» . www.pbs.org . Проверено 31 декабря 2023 г.
- ^ Хеппенхаймер, Т.А. (1999). «ГЛАВА 1: КОСМИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И КРЫЛАТЫЕ РАКЕТЫ» . History.nasa.gov . Проверено 31 декабря 2023 г.
- ^ Касс, Харрисон (21 июня 2021 г.). «Boeing X-20 Dyna-Soar был «космическим самолетом» ВВС, который никогда не летал» . Подведение итогов . Проверено 31 декабря 2023 г.
- ^ «Призывники программы USAF X-20 «Dyna-Soar» | Spaceline» . Проверено 31 декабря 2023 г.
- ^ Hacker & Grimwood 1977 , стр. xvi–xvii.
- ^ Jump up to: а б Хакер и Гримвуд 1977 , стр. 145–148.
- ^ Хакер и Гримвуд 1977 , стр. 171–173.
- ^ Jump up to: а б с «Национальный аэрокосмический самолет X-30 (NASP)» . Федерация американских ученых . Архивировано из оригинала 21 апреля 2010 года . Проверено 30 апреля 2010 г.
- ^ «Чёрный конь» . Astronautix.com . Архивировано из оригинала 22 июля 2008 года.
- ^ Зубрин, Роберт М.; Клэпп, Митчелл Бернсайд (июнь 1995 г.). «Черная лошадь: одна остановка на орбите» . Аналоговая научная фантастика и факты . Том. 115, нет. 7.
- ^ « Двухступенчатая система Blackstar с выводом на орбиту отложена на полке в Грум-Лейк? Архивировано 23 октября 2006 года в Wayback Machine ». Скотт, В., Неделя авиации и космических технологий . 5 марта 2006 г.
- ^ Леонард, Дэвид (7 октября 2011 г.). «Секретный американский космический самолет X-37B может быть приспособлен для перевозки астронавтов» . Space.com . Проверено 13 октября 2011 г.
- ^ Черток, Борис Евгеньевич (май 2009 г.). Сиддики, Асиф А. (ред.). Ракеты и люди, Том 3: Жаркие дни холодной войны (PDF) . Серия историй НАСА. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. ISBN 978-0-16-081733-5 . СП-2005-4110. Архивировано (PDF) из оригинала 25 декабря 2017 года . Проверено 12 июля 2017 г. .
- ^ «Антонов Ан-225 Мрия (Казак)» . theAviationZone.com . 2003. Архивировано из оригинала 25 сентября 2018 года . Проверено 1 июня 2015 г.
- ^ Гордон, Ефим; Ганстон, Билл (2000). Советские Х-самолеты . Лестер: Издательство Midland Publishers. ISBN 1-85780-099-0 .
- ^ «В России разрабатывают новый самолет – космоплан» . Россия-ИнфоЦентр . 27 февраля 2006 г. Проверено 13 июня 2015 г.
- ^ "Космоплан – самолет будущего" . RusUsa.com . 3 November 2003. Archived from the original on 22 April 2012 . Retrieved 4 November 2011 .
- ^ Дорогая, Дэвид (2010). «ГОРЧИЦА (Многоблочное космическое транспортно-восстановительное устройство)» . Проверено 29 сентября 2010 г.
- ^ «История ХОТОЛ» . Реакция Двигатели Лимитед. 2010. Архивировано из оригинала 8 августа 2010 года . Проверено 29 сентября 2010 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы о Скайлоне» . Реакция Двигатели Лимитед. 2010. Архивировано из оригинала 28 августа 2010 года . Проверено 29 сентября 2010 г.
- ^ Унмил Мехта, Майкл Афтосмис, Джеффри Боулз и Шишир Пандия; Аэродинамика Скайлона и шлейфы SABRE , НАСА, 20-я Международная конференция AIAA по космическим самолетам, гиперзвуковым системам и технологиям, 6–9 июля 2015 г., 2015 г.,
- ^ «Предстоят большие испытания концепции британского космического самолета» . Space.com . 18 апреля 2011 г.
- ^ «Информация о компании Bristol Spaceplanes» . Бристольские космические самолеты. 2014. Архивировано из оригинала 4 июля 2014 года . Проверено 26 сентября 2014 г.
- ^ Байер, Мартин (август 1995 г.). «Гермес: Учимся на своих ошибках». Космическая политика . 11 (3): 171–180. Бибкод : 1995СпПол..11..171Б . дои : 10.1016/0265-9646(95)00016-6 .
- ^ «Сенгер II» . Astronautix.com . Архивировано из оригинала 1 августа 2016 года . Проверено 26 сентября 2014 г.
- ^ «Германия и пилотируемые космические полеты» . Проект космической политики. Федерация американских ученых. Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 26 сентября 2014 г.
- ^ Макки, Мэгги (10 мая 2004 г.). «Европейский космический челнок прошел ранние испытания» . Новый учёный .
- ^ «Запуск ракет следующего поколения» . Новости Би-би-си . 1 октября 2004 г.
- ^ Дюжаррик, К. (март 1999 г.). «Возможные будущие европейские пусковые установки, процесс конвергенции» (PDF) . Бюллетень ЕКА (97). Европейское космическое агентство: 11–19.
- ^ Jump up to: а б Сюй, Джереми (15 октября 2008 г.). «Европа стремится к возвращению космических кораблей» . Space.com .
- ^ «Индийские учёные представили в США космический самолёт «Аватар» . Город науки Гуджарата . 10 июля 2001 г. Архивировано из оригинала 22 декабря 2015 г. Проверено 22 октября 2014 г.
- ^ «Индия рассматривает новую концепцию космического самолета» . Космическая газета . 8 августа 2001 года . Проверено 22 октября 2014 г.
- ^ «АВАТАР – Гиперсамолет, который будет построен ИНДИЯ». Военные и гражданские технологические достижения Индии . 19 декабря 2011 г.
- ^ Дэвид, Леонард (9 ноября 2012 г.). «Китайский проект загадочного космического самолета вызывает вопросы» . Space.com . Проверено 13 июня 2015 г.
- ^ Фишер, Ричард младший (3 января 2008 г.). «...И мчится в космос» . Международный центр оценки и стратегии.
- ^ Фишер, Ричард младший (17 декабря 2007 г.). «Космический самолет Шэньлун расширяет военно-космический потенциал Китая» . Международный центр оценки и стратегии. Архивировано из оригинала 9 января 2008 года . Проверено 12 февраля 2015 г.
- ^ Фауст, Джефф (3 января 2008 г.). «Призываем Китай поддержать шаттл» . Космическая политика .
- ^ «FAST20XX (Будущий высотный высокоскоростной транспорт 20XX) / Космическая техника и технологии / Наша деятельность / ЕКА» . Esa.int. 2 октября 2012 г.
- ^ «Космический гонщик» . esa.int . ЕКА . Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ Многоразовая капсула Space RIDER ЕКА будет доставлять оборудование на орбиту и обратно Майкл Ирвинг, Новый Атлас , 6 июня 2019 г.
- ^ «Space Rider: европейская многоразовая космическая транспортная система» . ЕКА . 5 июня 2019 года . Проверено 9 апреля 2022 г.
- ^ «ЕКА подписывает контракты на многоразовый Space Rider до первого полета» . ЕКА. 9 декабря 2020 г. Проверено 9 апреля 2022 г.
- ^ Ричардс, Белла (26 августа 2023 г.). «Space Rider ЕКА, скорее всего, будет запущен в третьем квартале 2025 года, — говорит менеджер программы» . НАСАКосмический полет . Проверено 27 августа 2023 г.
- ^ Space RIDER PRIDE Итальянский центр аэрокосмических исследований (CIRA), доступ: 15 ноября 2018 г.
- ^ Компромисс аэроформы и аэродинамический анализ космического корабля RIDER М. Марини, М. Ди Клементе, Г. Гуидотти, Г. Руфоло, О. Ламберт, Н. Джойнер, Д. Шарбонье, М. В. Прикоп, М. Г. Кожокару, Д. Пепелеа, К. Стойка и А. Денаро, 7-я Европейская конференция по аэронавтике и космическим наукам (EUCASS), 2017 г.
- ^ Коппингер, Роб (11 апреля 2017 г.). «Многоразовый космический самолет, запускаемый внутри ракеты» . Би-би-си . Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ ДЛР (28 ноября 2019 г.). «Подписка на программу запуска» (PDF) . Специальный выпуск информационного бюллетеня DLR Countdown : 43.
- ^ «Индийский демонстратор технологий многоразовой ракеты-носителя (RLV-TD) успешно прошел летные испытания» . Индийская организация космических исследований. 23 мая 2016 г. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 г. . Проверено 27 декабря 2016 г.
- ^ «Многоразовая ракета-носитель с автономной посадкой (RLV LEX)» . www.isro.gov.in. Проверено 2 апреля 2023 г.
- ^ «Эксперимент по посадке многоразовой ракеты-носителя Isro прошел успешно; РЛВ приближается к миссии по возвращению на орбиту» . Таймс оф Индия . 2 апреля 2023 г. ISSN 0971-8257 . Проверено 2 апреля 2023 г.
- ^ Коичи, Ёнемото; Такахиро, Фудзикава; Тошики, Морито; Джозеф, Ван; Ахсан Р, Чоудхури (2018), «Разработка маломасштабных крылатых ракет и применение их для будущих многоразовых космических транспортных средств» , Incas Bulletin , 10 : 161–172, doi : 10.13111/2066-8201.2018.10.1.15
- ^ Фауст, Джефф (14 января 2020 г.). «Сьерра-Невада исследует другие возможности использования Dream Chaser» . spacenews.com . Проверено 11 июля 2020 г.
- ^ «Космический самолет Sierra Space Dream Chaser® успешно завершил первый этап предполетных испытаний» . www.businesswire.com . 7 марта 2024 г. Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ Де Кьяра, Джузеппе (19 ноября 2012 г.). «От HL-20 до Dream Chaser Длинная история маленького космического самолета» . NASASpaceflight.com. п. 26.
...Как только программа HL-20 была прекращена, кажется, что о таком маленьком космическом самолете следует быстро забыть, за исключением группы энтузиастов космоса во всем мире. История HL-20 не имела конца, поскольку в середине 2004 года Джим Бенсон объявил, что разработка HL-20 будет продолжена его SpaceDev под названием Dream Chaser. SpaceDev была приобретена корпорацией Sierra Nevada в самом конце 2008 года...
- ^ «SNC выбирает ULA для запусков космических кораблей Dream Chaser®» . Корпорация Сьерра-Невада (пресс-релиз). 14 августа 2019 года . Проверено 14 августа 2019 г.
- ^ «Модель Dream Chaser прибывает в НАСА в Драйдене» (пресс-релиз). Центр летных исследований Драйдена: НАСА. 17 декабря 2010. Архивировано из оригинала 6 января 2014 года . Проверено 29 августа 2012 г.
- ^ «Dawn Aerospace получила лицензию на суборбитальные полеты» . Космические новости . 9 декабря 2020 г. Проверено 19 августа 2022 г.
- ^ «Dawn Aerospace проводит пять полетов своего суборбитального космического самолета» . ТехКранч . 25 августа 2021 г. Проверено 19 августа 2022 г.
- ^ «После почти 40 полетов на суррогатных самолетах мы довольно близки к – Стефану Пауэллу на LinkedIn» . www.linkedin.com . Проверено 19 августа 2022 г.
- ^ «Машина Mk-I: мощность ракеты в полете несколько раз в час» . Дон Аэроспейс . Проверено 19 августа 2022 г.
Библиография
[ редактировать ]- Хакер, Бартон С.; Гримвуд, Джеймс М. (1977). На плечах титанов: история проекта «Джемини» . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. ОСЛК 3821896 . НАСА SP-4203. Архивировано из оригинала 7 декабря 2003 года . Проверено 21 мая 2015 г.
- Кучера, Гериберт; Захер, Питер В. (2011). Многоразовые космические транспортные системы . Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-540-89180-2 .