Будущее космических полетов: кто придет на смену «Спейс шаттлу» и «Союзу»


История

Во времена холодной войны космос был одной из арен для борьбы между Советским Союзом и США. Геополитическое противостояние сверхдержав – главный стимул в те годы для развития космической отрасли. На осуществление программ освоения космоса было брошено огромное количество ресурсов. В частности, на реализацию проекта «Аполлон», главной целью которого была высадка человека на поверхность Луны, правительство США потратило около двадцати пяти миллиардов долларов. Для 70-х годов прошлого века эта сумма была просто гигантской. Лунная программа СССР, которой так и не суждено было осуществиться, обошлась бюджету Советского Союза в 2,5 млрд. рублей. Разработка отечественного космического корабля многоразового использования «Буран» стоила шестнадцать миллиардов рублей. При этом «Бурану» судьба уготовила совершить лишь один космический полет.
Гораздо больше повезло его американскому аналогу. «Спейс шаттл» совершил сто тридцать пять запусков. Но американский шаттл оказался не вечен. Корабль, созданный по государственной программе «Космическая транспортная система», 8 июля 2011-го года осуществил свой последний космический старт, который завершился ранним утром 21-го июля того же года. За время реализации программы американцы произвели на свет шесть «шаттлов», один из которых был прототипом, никогда не осуществлявшим космических полетов. Два корабля и вовсе потерпели катастрофу.


Отрыв от земли «Аполлона 11» / ©NASA

С точки зрения экономической целесообразности программу «Спейс шаттл» едва ли можно назвать успешной. Космические корабли одноразового использования оказались гораздо экономичней своих, казалось бы, более технологически продвинутых многоразовых собратьев. Да и безопасность полетов на «шаттлах» вызывала сомнения. За время их эксплуатации, в результате двух катастроф, жертвами стали четырнадцать астронавтов. Но причина столь неоднозначных итогов космических путешествий легендарного корабля заключается не в его техническом несовершенстве, а в сложности самой концепции космических аппаратов многоразового использования.

В итоге, российские космические корабли одноразового использования «Союз», разработанные ещё в 60-е годы прошлого века, стали единственным типом аппаратов, осуществляющим ныне пилотируемые полеты на Международную космическую станцию (МКС). Нужно сразу отметить, что это отнюдь не говорит об их превосходстве над «Спейс шаттлом». Корабли «Союз», как и беспилотные «космические грузовики» «Прогресс», созданные на их базе, обладают рядом концептуальных недостатков. Они весьма ограничены в грузоподъемности. А еще использование подобных аппаратов приводит к накоплению орбитального мусора, оставшегося после их эксплуатации. Космические полеты на кораблях типа «Союз» очень скоро станут частью истории. В то же время, на сегодняшний день, не существует реальных альтернатив. Огромный потенциал, заложенный в концепции кораблей многоразового использования, зачастую остается технически нереализуемым даже в наше время.


Первый проект советского многоразового орбитального самолета ОС-120 «Буран», предложенного НПО “Энергия” в 1975 году и представлявшего собой аналог американского Space Shuttle / ©buran.ru

Об авианосцах

Суда, относящиеся к первому рангу, представлены атомными подводными лодками и крупными надводными кораблями: авианосцами, противолодочными, ракетными, тяжелыми и легкими крейсерами и линкорами. В таких вопросах, как церемониальные процедуры, снабжение и комплектование, кораблям первого ранга отведено старшинство. Если классифицировать суда, то первое место за авианосцами, которые являются самыми крупными надводными кораблями особого назначения. Их ударную силу составляет транспортируемая палубная авиация. Воздушное прикрытие, высадка десанта в тыл противника и нанесение ударов с воздуха по вражеским суднам – основная задача авиационной группы – вертолетов и самолетов.

Новые космические корабли США

В июле 2011-го года американский президент Барак Обама заявил: полет на Марс является новой и, насколько можно полагать, главной целью американских астронавтов на ближайшие десятилетия. Одной из программ, осуществляемых NASA в рамках освоения Луны и полета на Марс, стала масштабная космическая программа «Созвездие».

В её основе – создание нового пилотируемого космического корабля «Орион», ракет-носителей «Арес-1» и «Арес-5», а также лунного модуля «Альтаир». Несмотря на то что в 2010-м году правительство США приняло решение о сворачивании программы «Созвездие», NASA получило возможность продолжить разработку «Ориона». Первый беспилотный испытательный полет корабля планируется реализовать в 2014-м году. Предполагается, что во время полета аппарат удалится на шесть тысяч километров от Земли. Это примерно в пятнадцать раз дальше, чем находится МКС. После тестового полета корабль возьмет курс на Землю. В атмосферу новый аппарат сможет входить со скоростью 32 тыс. км/ч. По этому показателю «Орион» на полторы тысячи километров превосходит легендарный «Аполло». Первый беспилотный экспериментальный полет «Ориона» призван продемонстрировать его потенциальные возможности. Испытание корабля должно стать важным шагом к осуществлению его пилотируемого запуска, который намечен на 2021-й год.

Согласно планам NASA, в роли ракет-носителей «Ориона» будут выступать «Дельта-4» и «Атлас-5». От разработки «Арес» было решено отказаться. Кроме того, для освоения дальнего космоса американцы проектируют новую сверхтяжёлую ракету-носитель SLS.

«Орион» – корабль частично многоразового использования и концептуально находится ближе к аппарату «Союз», чем к космическому челноку «шаттл». Частично многоразовыми являются большинство перспективных космических кораблей. Такая концепция предполагает, что после осуществления посадки на поверхность Земли жилую капсулу корабля можно будет повторно использовать для запуска в космическое пространство. Это позволяет совместить функциональную практичность многоразовых космических кораблей с экономичностью эксплуатации аппаратов типа «Союз» или «Аполло». Такое решение- переходный этап. Вероятно, в отдаленном будущем все космические аппараты станут многоразовыми. Так что американский «Спейс шаттл» и советский «Буран» в каком-то смысле опередили своё время.


«Орион» – многоцелевой капсульный частично многоразовый пилотируемый космический корабль США, разрабатываемый с середины 2000-х годов в рамках программы «Созвездие» / ©NASA

Похоже, слова «практичность» и «предусмотрительность» как нельзя лучше характеризуют американцев. Правительство США решило не взваливать все свои космические амбиции на плечи одного «Ориона». В настоящее время сразу несколько частных компаний по заказу NASA разрабатывают собственные космические корабли, призванные заменить используемые сегодня аппараты. В рамках «Программы развития коммерческих пилотируемых кораблей» (CCDev) компания Boeing разрабатывает частично многоразовый пилотируемый космический корабль CST-100. Аппарат предназначен для совершения коротких путешествий на околоземную орбиту. Его главной задачей станет доставка экипажа и грузов на МКС.

Экипаж корабля может составлять до семи человек. При этом, во время проектирования CST-100 особое внимание было уделено комфорту астронавтов. Жилое пространство аппарата куда обширней кораблей прошлого поколения. Запуск его, вероятно, будет производиться с помощью ракет-носителей «Атлас», «Дельта» или «Фалькон». При этом, «Атлас-5» является наиболее подходящим вариантом. Посадка корабля будет осуществляться с помощью парашюта и воздушных подушек. Согласно планам компании Boeing, в 2015-м году CST-100 ждет серия испытательных запусков. Первые два полета будут беспилотными. Главная их задача- вывод аппарата на орбиту и тестирование систем безопасности. Во время третьего полета планируется пилотируемая стыковка с МКС. В случае успеха испытаний CST-100 очень скоро будет способен прийти на замену российским кораблям «Союз» и «Прогресс», монопольно осуществляющим пилотируемые полеты на Международную космическую станцию.


CST-100 – пилотируемый транспортный космический корабль / ©Boeing

Ещё одним частным кораблем, который будет выполнять доставку грузов и экипажа на МКС, станет аппарат, разработанный компаний SpaceX, входящей в состав Sierra Nevada Corporation. Частично многоразовый моноблочный корабль «Дракон» разработан по программе NASA «Коммерческая орбитальная транспортировка» (COTS). Планируется построить три его модификации: пилотируемую, грузовую и автономную. Экипаж пилотируемого корабля, как и в случае с CST-100, может составлять семь человек. В грузовой модификации корабль будет брать на борт четыре человека и две с половиной тонны груза.

А в будущем «Дракон» хотят использовать и для полетов на Красную планету. Для чего разработают специальную версию корабля – «Рэд драгон». Согласно планам американского космического руководства, беспилотный полет аппарата на Марс состоится в 2018-м году, а первый испытательный пилотируемый полет корабля США рассчитывают осуществить уже через несколько лет.

Одна из особенностей «Дракона» – его многоразовость. После осуществления полета часть энергетических систем и топливные баки будут спускаться на Землю вместе с жилой капсулой корабля и могут быть вновь использованы для космических полетов. Эта конструктивная способность выгодно отличает новый корабль от большей части перспективных разработок. В ближайшем будущем «Дракон» и CST-100 будут дополнять друг друга и выступать в роли «подстраховки». В случае, если один тип корабля по какой-то причине не сможет выполнять поставленные перед ним задачи, другой возьмет на себя часть его работы.


Dragon SpaceX – частный транспортный космический корабль (КК) компании SpaceX, разработанный по заказу NASA в рамках программы «Коммерческая орбитальная транспортировка» (COTS), предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на МКС / ©SpaceX

«Дракон» на орбиту вывели впервые в 2010-м году. Беспилотный испытательный полет завершился успешно, и уже через несколько лет, а именно 25 мая 2012-го года, аппарат пристыковался к МКС. На корабле к тому моменту не было системы автоматической стыковки, и для её осуществления пришлось использовать манипулятор космической станции.

Этот полет рассматривался в качестве первой в истории стыковки частного корабля к Международной космической станции. Сразу оговоримся: едва ли «Дракон» и ряд других космических кораблей, разрабатываемых частными компаниями, можно назвать частными в полном смысле слова. Например, на разработку «Дракона» NASA выделило 1,5 млрд. долларов. Другие частные проекты также получают финансовую поддержку со стороны NASA. Поэтому речь идет не столько о коммерциализации космоса, сколько о новой стратегии развития космической отрасли, основанной на кооперации государства и частного капитала. Некогда секретные космические технологии, ранее доступные лишь государству, отныне – достояние ряда частных компаний, вовлеченных в сферу космонавтики. Обстоятельство это — само по себе мощный стимул для роста технологических возможностей частных компаний. К тому же такой подход позволил устроить в частную сферу большое количество специалистов космической отрасли, уволенных ранее государством в связи с закрытием программы «Спейс шаттл».

Когда речь идет о программе разработки космических кораблей частными компаниями, едва ли не наибольший интерес представляет проект компании SpaceDev, получивший название «Дрим Чейзер». В его разработке также принимали участие двенадцать партнёров компании, три американских университета и семь центров NASA.


Концепт многоразового пилотируемого космического корабля Dream Chaser, разрабатываемый американской компанией SpaceDev, подразделением Sierra Nevada Corporation / ©SpaceDev

Этот корабль сильно отличается от всех остальных перспективных космических разработок. Многоразовый «Дрим Чейзер» внешне напоминает миниатюрный «Спейс шаттл» и способен осуществлять посадку, как обыкновенный самолет. И все равно основные задачи корабля схожи с задачами «Дракона» и CST-100. Аппарат послужит для доставки грузов и экипажа (до тех же семи человек) на низкую околоземную орбиту, куда он будет выводиться с помощью ракеты-носителя «Атлас-5». В этом году корабль должен осуществить свой первой беспилотный полет, а к 2015-му планируется подготовить к запуску его пилотируемую версию. Еще одна важная деталь. Проект «Дрим Чейзер» создается на базе американской разработки 1990-х годов – орбитального самолета HL-20. Проект последнего стал аналогом советской орбитальной системы «Спираль». Все три аппарата имеют схожий внешний вид и предполагаемые функциональные возможности. Отсюда вытекает вполне закономерный вопрос. Стоило ли Советскому Союзу сворачивать наполовину готовую авиационно-космическую систему «Спираль»?

Боевые корабли, принятые в состав ВМФ России с 2000 года

Здравствуйте, нагнали на нас тут тоску накануне, показав, сколько кораблей боевых было списано с флота, начиная с 2000 года. Давайте рассмотрим обратную тенденцию. Сколько больших боевых кораблей было принято в состав ВМФ России, начиная с 2000 года? В расчет брались только большие корабли. В фотообзор не вошли десантные катера и «Грачата».

2. Подводная лодка атомная торпедная К-335 «Гепард». Вступление в строй – 2001 год. Принадлежность – Северный флот.

3. Многоцелевая подводная лодка атомная торпедная с ракетами крылатыми К-560 «Северодвинск». Вступление в строй – 2013 год. Принадлежность – Северный флот.

4. Ракетный подводный крейсер стратегического назначения К-550 «Александр Невский». Вступление в строй – 2013 год. Принадлежность – Тихоокеанский флот.

5. Ракетный подводный крейсер стратегического назначения «Владимир Мономах». Вступление в строй – 10.12.14. Принадлежность – Тихоокеанский флот.

6. Атомная подводная лодка специального назначения «АС-31». Вступление в строй – 2010 год. Принадлежность – Северный флот.

7. Дизельная подводная лодка специального назначения Б-90 «Саров». Вступление в строй – 2008 год. Принадлежность – Северный флот.

8. Дизель-электрическая подводная лодка Б-585 «Санкт-Петербург». Вступление в строй – 2010 год. Принадлежность – Северный флот.

9. Дизель-электрическая подводная лодка «Новороссийск». Вступление в строй – 2014 год. Принадлежность – Черноморский флот.

10. Дизель-электрическая подводная лодка «Ростов-на-Дону». Вступление в строй – 25.11.14. Принадлежность – Черноморский флот.

11. Сторожевой корабль «Ярослав Мудрый». Вступление в строй – 2009 год. Принадлежность – Балтийский флот.

12. Корвет «Стерегущий». Вступление в строй – 2008 год. Принадлежность – Балтийский флот.

13. Корвет «Сообразительный». Вступление в строй – 2008 год. Принадлежность – Балтийский флот.

14. Корвет «Бойкий». Вступление в строй – 2008 год. Принадлежность – Балтийский флот.

15. Корвет «Стойкий». Вступление в строй – 2008 год. Принадлежность – Балтийский флот.

16. Ракетный корабль «Татарстан». Вступление в строй – 2003 год. Принадлежность – Каспийская флотилия.

17. Ракетный корабль «Дагестан». Вступление в строй – 2012 год. Принадлежность – Каспийская флотилия.

18. Малый артиллерийский корабль «Астрахань». Вступление в строй – 2006 год. Принадлежность – Каспийская флотилия.

19. Малый артиллерийский корабль «Волгодонск». Вступление в строй – 2011 год. Принадлежность – Каспийская флотилия.

Что у нас?

В 2000-м году РКК «Энергия» начала проектирование многоцелевого космического комплекса «Клипер». Этот многоразовый космический аппарат, внешне чем-то напоминающий уменьшенный в размерах «шаттл», предполагалось использовать для решения самых разнообразных задач: доставка груза, эвакуация экипажа космической станции, космический туризм, полеты на другие планеты. На проект возлагались определенные надежды. Как всегда, благие намерения накрылись медным тазом отсутствия финансирования. В 2006-м году проект был закрыт. При этом технологии, разработанные в рамках проекта «Клипер», предполагается использовать для проектирования «Перспективной пилотируемой транспортной системы» (ППТС), также известной как проект «Русь».


Крылатый вариант «Клипера» в орбитальном полете. Рисунок веб-мастера на основе 3D-модели «Клипера» / ©Вадим Лукашевич

Именно ППТС (конечно, это пока лишь «рабочее» название проекта), как полагают российские специалисты, будет суждено стать отечественной космической системой нового поколения, способной заменить стремительно устаревающие «Союзы» и «Прогрессы». Как и в случае с «Клипером», разработкой космического корабля занимается РКК «Энергия». Базовой модификацией комплекса станет «Пилотируемый транспортный корабль нового поколения» (ПТК НК). Его главной задачей, опять-таки, будет доставка грузов и экипажа на МКС. В отдалённой перспективе – разработка модификаций, способных осуществлять полеты на Луну и выполнять продолжительные исследовательские миссии. Сам корабль обещает стать частично многоразовым. Жилая капсула может быть повторно использована после осуществления посадки. Двигательно-агрегатный отсек – нет. Любопытная особенность корабля – возможность посадки без использования парашюта. Для торможения и мягкого приземления на поверхность Земли будет применяться реактивная система.

В отличие от «Союзов», взлетающих с территории космодрома «Байконур» в Казахстане, новые корабли будут запускать с нового космодрома «Восточный», строящегося на территории Амурской области. Экипаж составит шесть человек. Пилотируемый аппарат также способен брать груз – пятьсот килограммов. В беспилотной версии корабль сможет доставлять на околоземную орбиту «гостинцы» посолиднее- весом в две тонны.

Одна из основных проблем проекта ППТС – отсутствие ракет-носителей, обладающих необходимыми характеристиками. Сегодня главные технические аспекты космического корабля проработаны, но отсутствие ракеты-носителя ставит его разработчиков в весьма затруднительное положение. Предполагается, что новая ракета-носитель станет технологически близкой к «Ангаре», разработанной ещё в 1990-е годы.


Макет ППТС на выставке МАКС-2009 / ©sdelanounas.ru

Как ни странно, но ещё одной серьёзной проблемой является сама цель проектирования ППТС (читай: российская действительность). Россия едва ли сможет себе позволить осуществление программ по освоению Луны и Марса, аналогичные по своим масштабам тем, которые претворяют в жизнь США. Даже в случае успеха разработки космического комплекса, скорее всего, его единственной реальной задачей будет доставка грузов и экипажа на МКС. Но начало летных испытаний ППТС отложено до 2018-го года. К этому времени перспективные американские аппараты, скорее всего, уже смогут взять на себя те функции, которые сейчас выполняют российские корабли «Союз» и «Прогресс».

Судна второго ранга

Военно-морские корабли России данного класса выполняют оборонительные действия в дальней зоне. Могут работать как в соединениях с другими судами, так и самостоятельно. Первое место в данном ранге за сторожевыми кораблями. На Балтийском флоте с 2008 года несут службу «Стерегущий», «Сообразительный», Бойкий» и «Стойкий». В 2009 г. в строй вступил сторожевой корабль «Ярослав Мудрый».

Четвертый ранг

К данному классу относятся двухдечные линкоры, количество пушек у которых варьируется в пределах от 44 до 60 штук. По размерам корабли четвертого ранга считаются самыми маленькими и с водоизмещением не более 500 т. Прибрежная морская зона стала местом для использования этих судов. В данную классификацию вошли боевые и десантные катера.

Первые корабли уничтожают морскую технику противника, вторые – осуществляют выгрузку десанта и вооружения на берег. В данной категории имеются специальные тральщики для рейдов в акваториях. С 2000 г. на Балтийском флоте используются ракетные катера «Р-2» и «Р-32».

Крейсер класса «Тикондерога»

Самыми мощными кораблями в мире из семейства ракетных крейсеров среднего класса признаны суда проекта «Тикондерога» ВМС США. Первый был спущен на воду в 1980 году. Стандартное водоизмещение чуть более 2700 тонн. Длина корабля — 170 м. Скорость хода в 32 узла обеспечивается четырьмя газотурбинными установками.

Дальность плавания крейсеров этого класса при экономическом ходе составляет 6000 миль. Экипаж корабля — 380 человек.

Крейсера проекта «Тикондерога» признаны самыми опасными для противника. Способны продолжать боевые действия при применении противником оружия массового поражения. Могут вести бой при волнении моря в 7 баллов.

Крейсера этого типа имеют в качестве основного вооружения пусковые установки, число которых – 122, для ракет «Томагавк». Всего в США выпущено 27 кораблей этого проекта. Пять из которых уже выведены из эксплуатации. К началу тридцатых годов XXI века планируется их полностью заменить на новые.

«Айова»

Самым мощным кораблем в мире из семейства линкоров, с точки зрения его габаритов, являлся американский корабль проекта «Айова». Первый построили в 1942 году. Водоизмещение уступало «Бисмарку» и равнялось 45 000 тонн. Однако длиной он его превосходил. Она составляла более 270 метров. Скорость крейсерская — 33 узла. Экипаж более 2600 человек.

До начала строительства атомных авианосцев, корабли этого класса являлись самыми большими. Их создателям удалось удачно сочетать в них судоходные качества, средства защиты и вооружение. Было произведено четыре корабля этого типа. Последний отправлен в отставку в 1990 году.

Эти линкоры принимали участие в боях на океанских просторах во второй мировой войне. Участвовали в поддержке войск США и их союзников в Корее и Вьетнаме. После того как к главным орудиям калибра 406 мм добавили противокорабельные комплексы «Гарпун» и КР «Томагавк», суммарная мощность линкоров существенно возросла.

Беспилотник Protector

Самый мощный корабль в мире в классе беспилотных боевых кораблей – это израильский Protector. Введен в состав военно-морского флота Израиля в 2007 году. Длина у него небольшая — всего 9 м. Однако скорость впечатляет — более 50 узлов.

Основной задачей беспилотного корабля является патрулирование прибрежных территорий и выполнение разведывательных задач при ситуациях, когда личному составу грозит высокая опасность быть замеченными и уничтоженными.

Его вооружение сосредоточено на специальной оружейной платформе, где размещаются разнокалиберные пулеметы и автоматический гранатомет.

Атомный подводный крейсер «Дмитрий Донской»

Самым большим подводным кораблем, но не самым мощным кораблем в мире, является атомный ракетный крейсер «Дмитрий Донской», изготовленный по проекту 941 «Акула». В настоящее время он оснащен 20 баллистическими ядерными ракетами «Булава».

Предельная глубина погружения ракетоносца — 400 м. Подводная скорость плавания около 27 узлов. Водоизмещение подводное 48 000 тонн. Экипаж 165 человек. Движение обеспечивают 2 атомных водно-водяных реакторов, а также четыре паротурбинных установки. Кроме стратегических ракет имеет на вооружении торпеды и ракето-торпеды.

К настоящему время на вооружении ВМС ВМФ России имеется всего лишь один корабль этого проекта – «Дмитрий Донской». Остальные выведены из эксплуатации. Строительство субмарин этой серии прекращено.

Отличается эта лодка и тем, что является самым мощным кораблем в мире среди подводных по уровню шума. Американские моряки и подводники саркастически дали ей название — Ревущая корова.

«Петр Великий»

Самым мощным кораблем в мире, из категории не авианесущих, является представитель проекта 1114 «Орлан» — атомный крейсер «Петр Великий».

Первый корабль из этой серии передан ВМФ СССР в 1980 году и имел название «Киров». Планировалось построить 5 кораблей такого типа. Однако в настоящее время в строю лишь один. 3 тяжелых атомных крейсера этого проекта, по данным открытых источников, находятся в стадии модернизации. Последний заложить не удалось в связи с распадом СССР.

«Петр Великий» в составе групп кораблей должен выполнять боевые задачи по уничтожению авианосцев. Водоизмещение его 24 000 тонн. Длина корабля 250 метров. 2 ядерных реактора обеспечивают скорость кораблю в 32 узла. Дальность плавания неограниченная (при использовании в качестве энергетических установок реакторов). Имеется на крейсере два нефтяных паровых котла, которые могут обеспечить ему автономность на 60 суток. Экипаж 1100 человек.

Основным вооружением крейсера являются ракетные системы «Гранит», способные поражать цели на расстоянии более 500 км.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]