Шрифт:
Мне тоже не нравилась выбранная концепция корабля «Заря». Откровенно говоря, никто и не спрашивал ни моего мнения, ни совета. Однако дело было не в субъективном отношении. Для любого летательного аппарата посадка — самая критическая фаза полета. Два важнейших соображения должны определять выбор средства посадки: эффективность и безопасность, последнее, конечно, важнее. В этом смысле тормозные реактивные двигатели — «ретроракета» — не смотрелись по сравнению с двумя другими известными способами посадки — парашютами и крыльями, которые также использовались для приземления всех созданных кораблей. Вместо естественного планирования в атмосфере, которым пользуется практически все летающее на Земле, предлагалось установить на борту ретроракету с баками топливных компонентов, со всеми ее системами и подсистемами. Эту ретроракету с полным запасом топлива и даже кислорода приходилось бы брать с собой в космос, разгонять скорость до орбитальной, а затем гасить ее до нуля. В свободном, как камень, падении к земле, на высоте нескольких сот метров, когда оставалось лишь несколько секунд полета, требовалось запустить эти двигатели, обеспечить устойчивость и плавное приземление. Все это — действительно суперзадача даже для самых изощренных ракетчиков. Стоила ли игра свеч?
Конфигурация при спуске на парашюте в принципе устойчива, аэродинамические формы делают устойчивым полет самолета. Чтобы обеспечить устойчивость корабля с ретроракетой, нужно принимать дополнительные, можно сказать, жесткие меры, а сделать это совсем не просто. Такой корабль, осуществляющий посадку, неустойчив, если не управлять им непрерывно и, можно сказать, изощренно.
Осуществить подобный проект в целом для современного уровня техники -задача очень сложная. Многие частные проблемы видны на поверхности, другие — менее очевидные — подводные камни наверняка встретились бы при отработке. Однако самый существенный фактор — безопасность соприкосновения с Землей.
Короткая, но насыщенная история РКТ оставила нам примеры ракетно–посадочных систем. В программе «Аполлон» астронавты прилунялись, используя реактивные двигатели посадочной ступени лунной кабины. Там деваться было некуда: Луна лишена атмосферы. Посадка на Луну являлась одной из самых сложных и опасных фаз полета, одной из самых критических. Чтобы уменьшить степень риска при прилунении, упростили до предела двигатель ретроракеты. Предусмотрели также дублирование основных систем, резервную возможность выполнить критические операции. Если что?то случалось с посадочной ступенью, астронавты могли отделиться от нее и, запустив двигатель взлетной ступени, вернуться на окололунную орбиту, где их поджидал командный модуль для полета назад к Земле.
Другим прототипом могут также служить самолеты с вертикальным взлетом и посадкой (ВВП). На них используются воздушно–реактивные двигатели, поэтому там не нужны баки с кислородом. Тем не менее самолеты с ВВП, пожалуй, самые сложные в современной авиации и наименее эффективные. Их применение ограничено очень узкой областью. Единственная возможность повысить безопасность — это предусмотреть дополнительное средство спасения для космонавтов, например катапультируемые кресла с парашютами, подобные тем, которые используются на военных самолетах. Однако на космических кораблях осуществить катапультирование значительно сложнее. Видны и другие проблемы, которые могут стать критическими.
В начале 1989 года умер В. Глушко. Вскоре отношения К. Феоктистова с Ю. Семёновым приблизились к критической черте. После их разрыва работы над «Зарей» прекратились.
В начале 90–годов мне попала на глаза информация о том, что американцы начали заниматься проектированием одноступенчатого корабля, точнее, ракетно–космической системы. Меня это очень удивило — ведь речь шла не о теоретических оценках возможного полета на орбиту и возвращения на Землю, а о практической разработке моноблочного ракетно–космического аппарата, который, по замыслу, должен запускаться, летать и приземлиться в одной и той же конфигурации. Проект получил название Single Stage to Orbit -SSTO (одной ступенью на орбиту — ОСНА). На первый взгляд, схема очень заманчива, но только на самый первый.
О принципиальных трудностях обеспечения посадки при помощи реактивных двигателей уже говорилось. Однако ОСНА не просто корабль типа «Заря». Это корабль вместе с ракетой–носителем, объединенные в одно целое. Посадить на землю такого монстра задача неизмеримо более сложная. Но дело даже не в этом. Известно, что максимальная скорость ракеты зависит от скорости истечения продуктов сгорания из сопла двигателя, в свою очередь определяемого топливом, и отношением веса заправленной и пустой ракеты. Используя основополагающую формулу Циолковского и проведя не очень сложные вычисления, можно показать, что при самом эффективном химическом топливе сегодняшнего дня (кислороде и водороде) необходимо выдержать соотношение между стартовым весом и весом ракетно–космического аппарата на орбите, которое до сих пор не было достигнуто для самых совершенных ракет. Однако и это еще не все.
В проекте ОСНА к весу «сухой» ракеты с космическим кораблем надо прибавить вес дополнительной теплоизоляции, которая должна защищать корабль и ракету от перегрева при торможении в атмосфере при возвращении на Землю, а также прибавить вес дополнительного топлива, необходимого для посадки, и вес самого посадочного устройства. Даже если бы удалось преодолеть все эти проблемы, сверхлегкая конструкция, как яичная скорлупа, неизбежно развалилась бы при возвращении с орбиты при входе в атмосферу.
Все сказанное — это лишь самые крупные, видимые на глаз проблемы, а приведенный анализ — не научное исследование. Однако и он показывает, что современная РКТ далека от того, чтобы серьезно говорить об одноступенчатых космических системах. Они требуют нового поколения технологий, в первую очередь нехимического или какого?то сверххимического ракетного топлива.
Находясь в Вашингтоне в 1992 году, я познакомился с отставными американскими военными, объединившимися в ассоциацию ракетно–космических систем. Это были ярые приверженцы ОСНА. Их логика базировалась на элементарных соображениях, я бы сказал, рекламного характера: Спейс Шаттл плох с оперативной, эксплуатационной точки зрения, потому что он требует для каждого следующего полета обновленных ускорителей, нового топливного бака и очень много–много времени и средств на подготовку к следующему запуску. По сравнению с ним самолет — идеальный ЛА: после очередного полета его заправляют, выполняют сравнительно простое техобслуживание и он готов стартовать снова. Идеал, к которому можно если не стремиться, то уж хотя бы о нем мечтать. Однако для отставных генералов все это показалось сомнительным.