Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США

Проект компании «Kistler Aerospace»

Корпорация «Kistler Aerospace» (Лос-Анджелес, шт. Калифорния) разрабатывает двухступенчатую с поперечным делением ступеней МТКС К-1, рассчитанную на выведение на низкую околоземную орбиту грузов массой 4,5 т, на орбиту высотой 800 км массой 2,6 т. По своей грузоподъемности новая транспортная^система сопоставима с ракетой «Дельта-2», однако по экономическим показателям она должна стать намного эффективнее — стоимость запуска МТКС оценивается в 12—18 млн долл., тогда как для РН она составляет около 50 млн долл.

Предполагается, что основные характеристики полностью многоразовой системы К-1 будут такими:

— стартовая масса — 378 т;

— высота — 36 м;

— диаметр первой ступени — 6,6 м;

— диаметр второй ступени — 4,2 м;

— длина отсека полезного груза — 4,8 м.

Полет МТКС К-1 планируется проводить по следующей схеме. Старт изделия обеспечат три кислородно-керосиновых двигателя НК-33 с общей тягой около 460 т (вкл. 51). Активный участок первой ступени LAP (Launch Assist Platform) продлится 120—130 с. Разделение ступеней должно состояться на высоте 37 км и удалении 40 км от места старта. После разворота первой ступени будет произведено повторное включение одного из ее маршевых ЖРД продолжительностью 24—44 с для перехода на траекторию возвращения в район старта. Мягкую посадку ступени в горизонтальном положении обеспечат шесть парашютов диаметром 46 м и надувные баллоны, которые будут развернуты непосредственно перед касанием поверхности Земли. Общая продолжительность полета первой ступени составит 6—10 мин.

Маршевый двигатель НК-43 тягой 180 т за 230 с работы должен обеспечить выведение второй ступени OV (Orbital Vehicle) на промежуточную орбиту. Затем с помощью двух ЖРД системы орбитального маневрирования ступень должна быть переведена на расчетную орбиту. Тяга каждого из этих двигателей, работающих на жидком кислороде и спирте, составляет 272 кг.

Спустя 2 ч после старта предполагается начать развертывание полезного груза. Размещенный в носке второй ступени люк грузового отсека на шарнире отводится в сторону, и верхняя часть носового конуса ступени телескопически опускается на нижнюю, полностью открывая выведенный аппарат. Такое конструктивное решение позволит отделять объекты как в осевом, так и в поперечном направлениях. Укороченная конфигурация второй ступени будет сохранена и при спуске.

Посадка второй ступени должна выполняться по той же схеме, что и для первой. На высоте около 37 км предполагается развернуть тормозные парашюты, на высоте 1,5 км— три основных купола, а вблизи поверхности Земли будут надуты посадочные баллоны. Ожидается, что приземление обеих ступеней удастся обеспечить на удалении от места старта, не превышающем 5 км.

Сборку и предполетную подготовку МТКС К-1 предполагается проводить в горизонтальном положении на специальном транспортере длиной 24 м и оснащенном подъемным механизмом (аналогичный по конструкции установщик применяется в составе стартового комплекса ракет «Зенит»). Пусковая бетонная площадка должна иметь размеры 9 x12 м; заглубление газоотводного канала составит 9 м. Большая часть пусковых операций, в том числе и заправка системы, будут проводиться в автоматическом режиме, так что время подготовки системы к полету составит около 3 ч. Общая же продолжительность работ по наземному обслуживанию МТКС: от посадки до нового старта — не превысит 14 дней.

Согласно техническому заданию, МТКС К-1 должна отличаться высокой степенью автоматизации выполнения не только предпусковых операций, но и всего полета в целом. Даже при возникновении аварийной ситуации в автоматическом режиме будет производиться слив топлива и расчет траектории возвращения в район старта, минуя населенные пункты.

В качестве основного места проведения запусков системы К-1 выбран австралийский полигон Вумера. После получения в марте 1998 г. от правительства Австралии лицензии на проведение полетов компания «Kistler» приступила к строительству стартового комплекса. Кроме близости к экватору и низкой плотности населения полигон Вумера обладает другими преимуществами. В частности, в целях стимулирования деятельности своих аэрокосмических фирм австралийское правительство приняло решение предоставить им некоторые налоговые льготы. Кроме того, близость стран Юго-Восточной Азии, где активно разрабатываются проекты систем спутниковой связи, позволяет надеяться на их интерес к новой МТКС.

Подобные расчеты оказались вполне обоснованными. В начале 1999 г. несколько тайваньских банков выразили готовность предоставить компании «Kistler» значительный кредит. В свою очередь американская компания обязалась заключить с некоторыми тайваньскими фирмами контракты на производство отдельных элементов новой МТКС с передачей им соответствующих технологий.

Первоначально же запуски системы К-1 намечалось осуществлять с территории испытательного полигона NTS (Nevada Test Site) в шт. Невада — соответствующая заявка была* представлена Управлению FAA еще в 1996 г. Однако руководство этого ведомства, курирующего коммерческие запуски ракет, из-за отсутствия прецедента приняло решение отложить рассмотрение данного вопроса до запуска МТКС с полигона Вумера.

Стоимость программы К-1 оценивается примерно в 1 млрД долл., из которых к середине 2004 г. было освоено около 500 млн долл. Израсходованные средства пошли на изготовление основных элементов конструкции транспортной системы, в первую очередь топливных баков, испытания маршевых ЖРД обеих ступеней, отработку программных средств и т.д.

Одним из основных соисполнителей работ по проекту К-1 является фирма «Aerojet». Bee ведении находится сборка МТКС, обеспечение запуска, разработка наземного комплекса и поставка всех ракетных двигателей. В 1993 г. фирма подписала с российским НПО «Труд» соглашение о передаче прав на продажу в США 70 двигателей НК-33 и 18 двигателей НК-43 (последние;- представляющие собой модифицированный вариант первых, предназначены для использования на верхних ступенях). Большую часть этих ЖРД, стоимость каждого из которых оценивается в 4 млн долл., предполагалось передать компании «Kistler».

Среди других субподрядчиков по проекту называются следующие организации:

— фирма «Northrop Grumman» (общее проектирование системы, производство основных элементов конструкции);

— фирмы «Honeywell» и «Draper Labs» разрабатывают систему управления МТКС. Вычислительный комплекс системы, имеющий трехкратное резервирование, проектируется на базе БЦВМ гиперзвукового аппарата Х-33, а его математическое обеспечение повторяет архитектуру программных средств МТКС «Спейс Шаттл»;

— фирма «Lockheed Martin Manned Space Systems» (баки жидкого кислорода);

— фирма «Oceaneering» (теплозащитные покрытия);

— фирма «Irvin Industries» (парашютная система, надувные баллоны). К началу 2000 г. фирма завершила разработку и испытания парашютов для обеих ступеней системы.

Часть недостающих для реализации проекта средств руководство компании «Kistler» рассчитывало получить от продажи акций и облигаций. Также велись переговоры о получении займов с некоторыми потенциальными инвесторами.

Однако неопределенности в национальной космической Политике и спад деловой активности в области космоса не придают уверенности в успешное завершение проекта. Даже заключенный с NASA контракт по программе SLI не позволил Довести изделие до летных испытаний — после реорганизации Программы работы практически остановились, а компания казалась на грани банкротства.

Интерес к проекту К-1 вновь проявился у NASA после гибели «Колумбии». Если текущее снабжение Международной космической станции на минимальном уровне можно поддерживать российскими кораблями, то возвращение грузов на Землю теперь стало практически невозможным.

Поскольку по уровню своей проработки система К-1 является наиболее продвинутым проектом, а большинство ее основных компонентов уже изготовлено и сертифицировано, то в начале 2004 г. NASA решило возобновить сотрудничество с фирмой «Kistler», начатое в рамках программы SLI. В качестве первого шага агентство предоставило фирме 54,2 млн долл. на завершение сборки МТКС и проведение испытательного полета в середине 2005 г. В случае успешного запуска подрядчик получил бы дополнительный контракт стоимостью 173,2 млн долл. на выполнение до 2007 г. еще четырех стартов с усложненной программой полета (проведением различных маневров на орбите, сближения и стыковки с другим аппаратом и т.п.).

Однако вскоре NASA было вынуждено аннулировать это соглашение по рекомендации Главного контрольно-финансо-вого управления GAO, проводившего по протесту компании «SpaceX» проверку правомерности заключения контракта без проведения открытою конкурса и, таким образом, ущемившего права других участников рынка пусковых услуг.

Но, в полном соответствии с английской пословицей: «Любая туча имеет светлый край», нереализованный контракт дал некоторый положительный эффект, который может изменить отношение инвесторов к создаваемой МТКС. В официальной ответе NASA, представленном в Управление GAO, подтверждается соответствие проводимых фирмой «Kistler» работ всем установленным нормам и стандартам, а также дается заключение о возможной реализации проекта К-1 в 2006 г.

<<<Назад Страница 141 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz