Концепцията за космическа система с орбитален космически самолет има редица положителни качества и поради това привлича вниманието. В продължение на няколко десетилетия се разработват различни проекти на такива системи, но реалните им перспективи остават под въпрос. Към днешна дата са въведени в експлоатация само няколко такива проекта, а бъдещето на цялата посока остава под въпрос.
Успехите на миналото
Концепцията за орбитален космически самолет предвижда създаването на самолет, способен да се изкачи на орбита самостоятелно или да използва ракета -носител, а след това да се върне на Земята чрез аеродинамичен полет с хоризонтално кацане. Този метод на полет осигурява определени предимства и следователно представлява интерес за ракетната и космическата индустрия.
Водещите сили започнаха активна работа по тази тема още през петдесетте години на миналия век. Впоследствие с помощта на различни космически самолети са разработени голямо разнообразие от космически системи (AKS). Някои от тези проекти дори стигнаха до пълномащабни експерименти, използващи експериментални техники.
В същото време посоката все още не е много успешна и развита. Броят на тестваните проби е много по -малък от общия брой на предложените проекти и само един комплекс е достигнал реална операция.
Най -успешният орбитален самолет е американската космическа совалка. През 1981-2011 г. Такива устройства извършиха 135 полета (2 инцидента), по време на които стотици тонове товари и десетки астронавти бяха доставени на орбита и върнати на Земята. Тази програма обаче не реши проблема с намаляването на разходите за изтегляне и възстановяване на полезния товар, а също така се оказа твърде сложен. Освен това до началото на десетата година космическите самолети са изчерпали ресурса си и изграждането на нови се оказа нецелесъобразно.
У нас работата по космическите самолети спря на етапа на тестване. И така, през седемдесетте и осемдесетте години беше проведена обширна програма от стенд и полетни тестове на устройствата от серията BOR, вкл. с достъп до орбита. През 1988 г. космическият кораб "Буран" прави единствения си космически полет. По -нататъшните вътрешни проекти не напредват от най -ранните етапи.
Обещаващи развития
В началото на 2000 -те години космическият кораб и Virgin Galactic тестваха експериментален космически самолет SpaceShipOne. По -късно на базата на този продукт е разработен нов космически кораб SpaceShipTwo, способен да вдига малки товари до долната граница на космическото пространство. Поради такива ограничения космическият самолет се разглежда само като транспорт за космически туристи или като платформа за някои изследвания.
През 2018-19 г. опитен SpaceShipTwo в два полета се изкачи на височина над 80 км. Нови полети се планират след приключване на модернизацията и подготовката на съществуващия кораб за търговска експлоатация. В процес на изграждане са и два нови космически самолета "сериен външен вид". Колко скоро SpaceShipTwo ще достигне търговска употреба не е ясно. Проектът многократно се е сблъсквал с проблема за отлагане и тази тенденция може да продължи и в бъдеще.
По -успешен и обещаващ е проектът Dream Chaser от Sierra Nevada Corp. Той предлага изграждането на AKS с ракета -носител и космически самолет, способен да се изкачи на ниски земни орбити. Dream Chaser се разработва предимно за работа с Международната космическа станция; той ще трябва да достави хора и товари на орбита и да се върне на Земята. Прогнозният полезен товар ще достигне 5 тона, времето за полет ще бъде не повече от няколко часа.
Към днешна дата са проведени наземни и летателни тестове с помощта на два експериментални космически самолета. Първият полет е планиран за 2022 г. със стандартната ракета -носител Vulcan Centaur. След това ще се проведе тестово изстрелване към МКС. До края на десетилетието се планира да започне пълноценна експлоатация на този AKS с редовни полети с един или друг товар на борда. Доколко реалистични са тези планове, не е ясно. Според НАСА Сиера Невада е изправена пред различни предизвикателства, които най -малкото затрудняват подготовката за полети.
Орбитални тестове
От началото на 2000 -те години обещаващ космически самолет е разработен от ВВС на САЩ, DARPA, НАСА и Boeing. Летните тестове на продукт, наречен X-37A, започнаха през 2006 г. След това беше създадено подобрено устройство X-37B, подходящо за изстрелване на орбита. Проектът е създаден по поръчка на ВВС и вероятно е имал изключително военна цел. В същото време точните данни от този вид все още не са разкрити.
Първият орбитален полет на опитния X -37B започна през април 2010 г. и продължи 224 дни - до декември. Тогава се извършиха още четири полета, а последният продължи повече от 779 дни. От май миналата година един от двата прототипа е в орбита; датата на връщане и качване на борда е неизвестна. Може би този път отново ще поставят рекорда за продължителността на полета.
Според различни оценки и оценки, X-37B вече се използва от ВВС на САЩ за реални мисии. Устройството извършва различни маневри и променя орбитите си. Съобщава се за изхвърляне на полезния товар. По този начин процесът на развитие на летателните технически възможности може да бъде придружен от реална работа в полза на армията.
През септември 2020 г. китайски специалисти пуснаха ракетата-носител Changzheng-2F с обещаващ космически кораб за многократна употреба. Последният излезе на нискоземна орбита и вероятно започна да изпълнява възложените задачи. Не бяха разкрити подробности за китайския проект AKC. Дори класът на получения апарат остава неизвестен.
Според чуждестранни източници първият кораб за многократна употреба в Китай е подобен по архитектура и външен вид на американския X-37B и трябва да има сходни възможности. Предполага се, че този продукт е направен под формата на самолет с делта крило с малък размах и има маса не повече от 8 т. Обхватът на задачите, които трябва да бъдат решени, и обхватът на приложение са неизвестни. Китай все още не разкрива подробностите по своя проект.
Проблеми с посоката
Въпреки всички усилия, посоката на AKS с орбитален самолет засега има само ограничен успех. В близко бъдеще ситуацията може да се промени - но времето и резултатите от текущите процеси все още са под въпрос. Редица характерни фактори и трудности, с които трябва да се сблъска ракетната и космическата индустрия, доведоха до това състояние на нещата.
Основният проблем с космическите самолети е сложността на тяхното създаване. Дизайнерите трябва да комбинират специфичните характеристики на орбиталната технология и аеродинамичния полет, като вземат предвид характерните натоварвания върху конструкцията. Това често изисква разработването на нови технологии и компоненти. Съответно цената на работата се увеличава.
Предложените проекти на космически самолети все още не могат да се конкурират с ракетни и космически системи от други класове. Съществуващите кораби и ракети -носители са в състояние да доставят различни полезни товари на различни орбити - клиентът може да избере оптималната система. Космическите самолети от предложените типове все още не могат да осигурят такава гъвкавост на използване. За да направите това, е необходимо да завършите разработването на текущи проекти и да създадете нови мостри с различни характеристики.
И накрая, перспективите за посоката са отрицателно повлияни от общата конюнктура на ракетната и космическата индустрия. Най -добри успехи показват американските и китайските проекти, създадени по поръчка на въоръжените сили и с тяхната пряка подкрепа. Търговските разработчици с проактивни проекти и дори големи организации като НАСА все още не са в състояние самостоятелно да осигурят бързо и висококачествено създаване на системи с желаните възможности.
Поради обективни ограничения и различни трудности, развитието на космическите системи с космически самолети досега може да се похвали само с ограничени постижения. Повечето проекти от този вид са влезли в историята без реални резултати, а по -голямата част от текущите разработки все още не са излезли от етапа на тестване. Интересът към тази тема обаче остава и стимулира продължаването на работата. Може да се предположи, че в бъдеще ситуацията постепенно ще се промени и ще бъдат въведени в експлоатация нови модели орбитални самолети. Аналозите на старата космическа совалка със същите размери и полезен товар най -вероятно няма да се появят през следващите години.
