На 25 май тази година, около шест часа вечерта по московско време, се състоя първото докинг на Международната космическа станция и SpaceX Dragon, космически кораб, разработен от частна компания. Това събитие предизвика много похвали и най -смелите предположения за бъдещето на световната астронавтика. По мнението на мнозинството специалисти и аматьори в тази област на човешката дейност, привличането на частни финанси и усилия към астронавтиката ще му даде отличен тласък. Трябва да се отбележи, че подобни измислици обикалят света в продължение на десет години, ако не и повече. Но именно изстрелването на камиона Dragon в орбита с последващото докинг стана събитието, което превърна прости предположения в много реалистични версии. В светлината на тази промяна в възгледите можем да очакваме успешното приключване на други търговски проекти в областта на астронавтиката.
SpaceShipOne
Първият частен проект за космически кораби, SpaceShipOne, е построен от Scaled Compositer LLS от края на деветдесетте години. Развитието на този апарат за суборбитални полети продължаваше, включително за участие в състезанието X-Prize на Ansari. За да получи последното, новото устройство трябваше да направи два суборбитални полета за две седмици и да се върне на Земята.
Поради особеностите на предложения полетен курс, SpaceShipOne получи характерен външен вид. Аеродинамично това е безхворен самолет с вертикални кили, удължени назад. Освен това, за разлика от по -голямата част от останалите без опашки, килите имат хоризонтално оперение. Този факт по едно време предизвика много вълнение у хората, опитващи се да впишат SpaceShipOne в съществуващата класификация на оформлението. В задната част на фюзелажа е поставен специално проектиран хибриден ракетен двигател. Малките размери и изисквания за тягата на газотурбинния двигател станаха причина за търсенето на ново нестандартно гориво. В резултат на това беше избрана горивната двойка полибутадиен - азотен оксид. Полибутадиеновият блок се намира в горивната камера и при стартиране на двигателя в камерата се подава окислител.
В допълнение към необичайната електроцентрала на кораба, интересен е и ходът на полета му. Излитането от конвенционална писта с достатъчна дължина се извършва със специално проектиран самолет WhiteKnight. Самолетът с оригинален дизайн издига космическия кораб на височина 14 километра, след което се извършва разкачването. Освен това, SpaceShipOne, летящ по инерция, достига необходимия ъгъл на атака и неговият пилот стартира двигателя. В рамките на минута с малък хибриден ракетен двигател осигурява тяга от порядъка на 7500 кгс. По време на ускорението суборбиталното превозно средство достига скорост малко повече от M = 3, което очевидно не е достатъчно за влизане в орбита. Независимо от това, след изключване на двигателя на височина около 50 километра, скоростта на превозното средство е достатъчна, за да продължи полета си по балистичната траектория. По инерция SpaceShipOne се издига до максималната си височина на полет - около 100 километра - където е три минути. След като скоростта на кораба се окаже недостатъчна, за да продължи да бъде в космоса, започва спускането. Интересно е, че в началото на спускането задната част на крилата на апарата, заедно с килите и стабилизаторите, монтирани на него, се издига нагоре със значителен ъгъл. Това се прави, за да се увеличи съпротивлението на въздуха и да се намали скоростта на спускане. На височина 17 километра крилата се връщат в първоначалното си положение и SpaceShipOne планира да кацне на летището.
Първият пробен полет на суборбиталното превозно средство се състоя на 20 май 2003 г. Тогава WhiteKnight вдигна прототипния кораб на височина над 14 километра. Повече от година по-късно се проведоха два пилотирани полета, които донесоха на създателите на проекта заслужена слава и наградата на фонда X-Prize. На 29 септември 2004 г. пилотът М. Мелвил изведе опитния SpaceShipOne на височина 102, 93 километра. Само пет дни по -късно пилотът Б. Бини направи второто валидно изкачване в космоса, достигайки 112 километра. За два суборбитални полета с екипаж в продължение на две седмици (всъщност една) Scaled Compositer LLS получи награда от десет милиона долара.
Космически кораб две
Проектът SpaceShip One несъмнено беше успешен и успешен. Но само три места в кабината направиха търговските перспективи на този проект много съмнителни. Изискваше се значително преразглеждане на дизайна, за да се приведе товароносимостта на кораба в по -успешна форма. За тази цел, почти веднага след получаване на наградата Ansari X, Scaled Compositer LLS започна нов проект - SpaceShipTwo (SS2).
Конструкцията на втората версия на "Space Spike" е до известна степен подобна на първата. Новите изисквания за товароносимост не можеха да не повлияят на оформлението. Така че беше необходимо да се промени размерът на фюзелажа, да се пренареди и да се промени позицията на крилото. За разлика от висококрилото SpaceShipOne, SS2 е самолет с ниско крило: крилото му е прикрепено към дъното на фюзелажа. Това беше направено, за да се подобрят летателните характеристики в плътни слоеве на атмосферата и да се увеличи термичното съпротивление по време на спускане. И накрая, формата на килите и стабилизаторите е променена. Що се отнася до системата за повдигане на крилата, този метод за намаляване на скоростта на спускане беше напълно успешен и приемлив за използване в нов проект. Подобно нещо се случи с типа задвижваща система, въпреки че промяната в параметрите на масата и размера на апарата доведе до разработването на нов газов двигател.
Процедурата за полет на SpaceShipTwo като цяло е подобна на тази на първата версия на превозното средство. Единствената разлика е в типа самолетоносач - WhiteKnight II е разработен за SS2, който има различно разположение на фюзелажа и нови турбореактивни двигатели. Според главния конструктор на проекта Б. Рутан, SS2 е в състояние да се издигне до надморска височина от 300 километра, въпреки че на практика тези данни все още не са потвърдени.
Тестването на различните подпрограми на проекта SpaceShipTwo далеч не беше лесно. Така че, новият дизайн на устройството също се нуждаеше от нова термична защита. Но най -предизвикателната работа включваше нов, по -мощен хибриден двигател. На 26 юли 2007 г. се случи трагедия в тестовия център на летище Мохаве по време на изпитанията на двигателя. Резервоарът с 4,5 тона окислител не издържа на налягането и избухна. Разпръснати метални парчета убиха трима души и още трима бяха ранени с различна тежест. За щастие ранените получиха необходимата помощ навреме и след няколко седмици успяха да се върнат към активен живот.
Първият пробен полет на първия прототип SS2, който получи собствено име VSS Enterprise, се състоя на 22 март 2010 г. Както в случая с първия космически кораб, по време на този полет прототипният кораб беше прикрепен към самолета -носител през цялото време. Следващите няколко месеца бяха изразходвани за безпилотни тегления и проверка на всички бордови системи. В средата на юли същата година SS2 излетя за първи път с екипаж на борда. Двама пилоти за пореден път провериха работата на системите за комуникация, навигация и управление. Три месеца по -късно беше извършено първото разкачване на Enterprise, последвано от плъзгащо се спускане. Поради някои финансови и технически причини първият суборбитален полет, планиран за 2011 г. с пресичане на долната граница на космоса, не се осъществи. Освен това миналата есен пробните полети трябваше да бъдат преустановени за неопределен период. В момента тестването е планирано да бъде възобновено това лято.
По очевидни причини е твърде рано да се говори за търговските перспективи на SpaceShipTwo. Тестовете все още не са приключили и устройството никога не е било в космоса. Но вече ръководството на компанията разработчик твърди, че пет SS2 и два WhiteKnight II ще бъдат построени в близко бъдеще. Освен това през 2009 г. Scaled Compositer LLS предложи да резервира места за туристически полети. Те поискаха билет за 200 хиляди щатски долара. Въпреки това, дори три години след началото на записването на клиенти, първите от тях все още не можеха да се изкачат в космоса.
Spacex дракон
По -успешен от SS2 беше проектът на Dragon на SpaceX. Въпреки това, за разлика от програмите на Scaled Compositer LLS, той е създаден с подкрепата на НАСА. Освен това има и други цели. За разлика от чисто туристическия SpaceShip, Dragon е превозно средство за повторно влизане, предназначено да доставя полезни товари до космическите станции.
Именно характеристиките на приложението предизвикаха характерния външен вид и структурно разделение на апарата Dragon. Състои се от две части - цилиндрично оборудване -товар и товар под формата на пресечен конус. Вътре в кораба има обем под налягане от 14 кубически метра и още 10 не са защитени от изтичане на въздух. Космическият кораб е изведен на орбита с помощта на ракета-носител Falcon-9.
Първият пробен полет на Дракона се състоя на 8 декември 2010 г. Ракетата -носител излетя от стартовата площадка на Центъра Кенеди и пусна превозното средство в орбита. Драконът направи две орбити около Земята и слезе. Капсулата за кацане беше наводнена в Тихия океан, край американския бряг. Година и половина по -късно - през май 2012 г. - беше извършено първото пълноценно изстрелване на Dragon. Изстреляният на орбита космически кораб успешно се приближи до МКС и беше прикрепен към него. Прави впечатление, че от възможните шест тона полезен товар, Драконът достави само 520 килограма на МКС. Ръководителите на проекти отдават тази разлика в теглото на необходимостта от допълнителна проверка на системите и нежеланието да се рискува тежък товар от голямо значение. Dragon донесе на МКС това, което наричат незадължителни елементи.
В близко бъдеще SpaceX възнамерява да завърши получаването на всички документи, необходими за експлоатацията на кораба. След това ще бъде възможно да се стартира пълноценна търговска операция. Въпреки че, както казват в SpaceX, в началото създаването им ще работи изключително върху доставката на стоки до МКС. В по -далечното бъдеще, на базата на "Дракон" ще бъде създаден пилотиран космически кораб Red Dragon, предназначен да лети до Марс. Но развитието на тази опция е все още в начален стадий.
CST-100
Освен малки компании, гигантите на авиационната индустрия се занимават и със създаването на търговски космически кораби. От 2009 г. Boeing работи по проекта CST-100. През зимата на 2010 г. агенцията на НАСА се присъедини към разработването на проекта, въпреки че участието й е да помогне в областта на научните изследвания и да поеме малка част от финансирането. Целта на проекта CST-100 е да се създаде нов космически кораб за извеждане на товари и хора на орбита. В бъдеще апарат, способен да изстреля седем души в космоса, трябва да стане до известна степен наследник на совалките.
По очевидни причини техническите подробности на проекта са до голяма степен неизвестни. Независимо от това, експертите на Boeing вече са публикували някои от нюансите на бъдещия космически кораб. С обща маса от около 10 тона и диаметър на корпуса до 4,5 метра, той ще бъде доставен на орбита с помощта на ракета -носител Atlas V. Спускането се планира да се извърши по същия метод, както се използва от Дракона или Руски "Союз". Въз основа на CST-100 се планира създаването на няколко превозни средства с различни цели, предназначени за изстрелване на товари и хора в космоса.
В момента се тестват различни системи и компоненти на бъдещия кораб. Първият полет на CST-100 е насрочен за 2015 г. Общо през 15 -та година се планира да се извършат три изстрелвания. По време на първия космическият кораб ще бъде изведен на орбита в автоматичен режим. Тогава вторият безпилотен космически кораб ще участва в тестове на спасителната система и едва на третия полет ще има хора на борда на CST-100. Търговското използване на новия космически кораб ще започне едва през 2016 г., при условие че няма големи проблеми при тестването.
Тихо брахе
Всички описани по -горе проекти имат едно общо нещо. Те са разработени от доста големи организации. Оказва се, че не е задължително една фирма да участва в частната космическа надпревара. И така, дизайнерското бюро Copenhagen Suborbitals се състои само от двама души - Кристиан фон Бенгтсън и Питър Мадсен. Те се подпомагат от 17 ентусиасти, които участват в сглобяването на всички компоненти на проекта. Космическата програма "Тихо Брахе" е кръстена на датския астроном от Възраждането. Целта на проекта, кръстен на астронома, е изграждането на ракетно -космически комплекс за суборбитални полети.
Комплексът Tycho Brahe се състои от ракета-носител, съчетана с ракета-носител HEAT-1X и капсула с пилотируем MSC (MicroSpaceCraft). Ракетата с хибриден двигател има необичаен за този клас технология размер. И така, HEAT-1X има диаметър само 25 инча (64 сантиметра). Лесно е да се предположи, че обитаемата капсула също е с малки размери. Капсулата MSC е запечатана тръба със стъклен нос. Замислено от дизайнерите, капсулата трябва да бъде изстреляна на височина около 100 километра с помощта на ракета. В последната фаза на полета ракетата, заедно с капсулата, се движи по балистична траектория. Спускането трябва да се извърши с помощта на аеродинамични спирачки, парашут и редица други съоръжения. Предвид малките размери на спускащото се превозно средство възникват сериозни съмнения относно възможността за безопасно спускане.
Първото изстрелване на ракета с човешки симулатор за маса и размер беше насрочено за 5 септември 2010 г. Няколко часа преди определеното време, той бе отменен. При една от последните проверки на системите се оказа, че има проблеми с нагряването на вентила за подаване на окислител. Поради спецификата на проекта, отоплението на тази част трябваше да се извърши с помощта на обикновена битова сешоар, дори мощна. Подобренията се проточиха до началото на юни миналата година. Но тогава имаше проблеми, този път със запалителната система. За щастие, той беше бързо оправен и на 3 юни ракетата HEAT-1X най-накрая вдигна MSC във въздуха. Според плана за полет ракетата е трябвало да се издигне на височина от около 2, 8 километра, а след това да изпусне обтекателя и модула MSC. Последният трябваше да слезе с парашут. Изходът към проектната височина и заснемането на модула с манекена бяха успешни. Но десантните парашутни линии се заплитат. Устройството е паднало в Балтийско море.
След първия тест, персоналът на Copenhagen Suborbitals стигна до заключението, че са необходими много подобрения. Всъщност точно това правят всичките две дузини ентусиасти в момента. Очевидно Тихо Брахе има много недостатъци. Това предположение се подкрепя от факта, че една година след първия не съвсем успешен полет на комплекса, авторите на проекта не бързат да споделят информация за датата на следващото изстрелване. Очевидно е, че група предприемчиви граждани все още не са в състояние да обмислят развитието си. Тихо Брахе обаче в момента е единственият европейски частен космически проект, който дори е достигнал етапа на тестване.
