Perspectivele și problemele avioanelor spațiale

Perspectivele și problemele avioanelor spațiale
Perspectivele și problemele avioanelor spațiale
Anonim
Imagine

Conceptul de sistem aerospațial cu un plan spațial orbitant are o serie de calități pozitive și, prin urmare, atrage atenția. De câteva decenii, au fost dezvoltate diverse proiecte ale unor astfel de sisteme, dar perspectivele lor reale rămân în discuție. Până în prezent, doar câteva astfel de proiecte au fost puse în funcțiune, iar viitorul întregii direcții rămâne în discuție.

Succesele trecutului

Conceptul de avion spațial orbitant prevede crearea unei aeronave capabile să urce pe orbită independent sau să folosească un vehicul de lansare și apoi să se întoarcă pe Pământ printr-un zbor aerodinamic cu o aterizare orizontală. Această metodă de zbor oferă anumite avantaje și, prin urmare, este de interes pentru industria rachetelor și a spațiului.

Imagine

Puterile conducătoare au început să lucreze activ pe această temă încă din anii cincizeci ai secolului trecut. Ulterior, o mare varietate de sisteme aerospațiale (AKS) au fost dezvoltate folosind diferite avioane spațiale. Unele dintre aceste proiecte au mers chiar până la experimente la scară largă folosind tehnici experimentale.

În același timp, direcția nu este încă foarte reușită și dezvoltată. Numărul de eșantioane testate este mult mai mic decât numărul total de proiecte propuse și doar un singur complex a ajuns la funcționare reală.

Cel mai de succes avion în orbită este naveta spațială americană. În 1981-2011. Astfel de dispozitive au efectuat 135 de zboruri (2 accidente), timp în care sute de tone de marfă și zeci de astronauți au fost livrate pe orbită și returnate pe Pământ. Cu toate acestea, acest program nu a rezolvat problema reducerii costurilor de retragere și recuperare a sarcinii utile și, de asemenea, sa dovedit a fi excesiv de complicat. În plus, la începutul celui de-al zecelea an, avioanele spațiale își epuizaseră resursele, iar construcția altora noi s-a dovedit a fi inexpedientă.

Imagine

În țara noastră, lucrările la avioane spațiale s-au oprit în etapa de testare. Deci, în anii șaptezeci și optzeci, a fost realizat un program extins de teste de bancă și de zbor ale dispozitivelor din seria BOR, incl. cu acces pe orbită. În 1988, nava spațială „Buran” și-a făcut singurul zbor spațial. Alte proiecte interne nu au progresat dincolo de primele etape.

Dezvoltări promițătoare

La începutul anilor 2000, The Spaceship Company și Virgin Galactic au testat un avion spațial experimental SpaceShipOne. Ulterior, pe baza acestui produs, a fost dezvoltată o nouă navă spațială SpaceShipTwo, capabilă să ridice sarcini mici până la limita inferioară a spațiului cosmic. Datorită acestor restricții, avionul spațial este considerat doar ca un transport pentru turiștii spațiali sau ca o platformă pentru unele cercetări.

În 2018-19. SpaceShipDouă din două zboruri au urcat la o altitudine de peste 80 km. Sunt planificate noi zboruri după finalizarea modernizării și pregătirii navei existente pentru operare comercială. De asemenea, în construcție sunt două noi avioane spațiale „cu aspect în serie”. Cât de curând SpaceShipTwo va ajunge la utilizarea comercială nu este clar. Proiectul s-a confruntat în mod repetat cu problema amânării, iar această tendință ar putea continua în viitor.

Imagine

Mai reușit și mai promițător este proiectul Dream Chaser de la Sierra Nevada Corp. El propune construirea unui AKS cu un vehicul de lansare și un avion spațial capabil să urce pe orbitele pământului joase.Dream Chaser este dezvoltat în primul rând pentru a lucra cu Stația Spațială Internațională; va trebui să livreze oameni și marfă pe orbită și să se întoarcă pe Pământ. Sarcina utilă estimată va ajunge la 5 tone, timpul de zbor nu va depăși câteva ore.

Până în prezent, au fost efectuate teste la sol și zbor folosind două avioane spațiale experimentale. Primul zbor este planificat pentru 2022 folosind vehiculul de lansare Vulcan Centaur standard. Apoi va avea loc o lansare de test către ISS. Până la sfârșitul deceniului, este planificat să înceapă operarea deplină a acestui AKS cu zboruri regulate cu una sau alta încărcătură la bord. Cât de realiste sunt astfel de planuri nu este clar. Potrivit NASA, Sierra Nevada se confruntă cu diverse provocări care, cel puțin, îngreunează pregătirea pentru zboruri.

Teste orbitale

De la începutul anilor 2000, un avion spațial promițător a fost dezvoltat de Forțele Aeriene ale SUA, DARPA, NASA și Boeing. Testele de zbor ale unui produs numit X-37A au început în 2006. Apoi, a fost creat un dispozitiv X-37B îmbunătățit, potrivit pentru lansarea pe orbită. Proiectul a fost creat din ordinul Forțelor Aeriene și avea probabil un scop exclusiv militar. În același timp, datele exacte de acest fel nu au fost încă dezvăluite.

Imagine

Primul zbor orbital al experimentatului X-37B a început în aprilie 2010 și a durat 224 de zile - până în decembrie. Apoi au mai avut loc patru zboruri, iar ultima a durat mai mult de 779 de zile. Din luna mai a anului trecut, unul dintre cele două prototipuri se află pe orbită; nu se cunoaște data returnării și îmbarcării. Poate că de data aceasta vor stabili din nou recordul pe durata zborului.

Conform diferitelor estimări și estimări, X-37B este deja utilizat de Forțele Aeriene ale SUA pentru misiuni din lumea reală. Dispozitivul efectuează diverse manevre și își schimbă orbita. S-a raportat că aruncă sarcina utilă. Astfel, procesul de dezvoltare a capabilităților tehnice de zbor poate fi însoțit de o muncă reală în favoarea armatei.

În septembrie 2020, specialiștii chinezi au lansat vehiculul de lansare Changzheng-2F cu o navă spațială reutilizabilă promițătoare. Acesta din urmă a intrat pe orbita pământului jos și, probabil, a început să îndeplinească sarcinile atribuite. Nu au fost dezvăluite detalii despre proiectul chinez AKC. Chiar și clasa aparatului rezultat rămâne necunoscută.

Imagine

Potrivit unor surse străine, prima navă reutilizabilă din China este similară ca arhitectură și aspect cu americanul X-37B și ar trebui să aibă capacități similare. Acest produs, se presupune că este fabricat sub forma unui avion cu aripă delta cu o întindere mică și are o masă de cel mult 8 tone. Gama de sarcini care trebuie rezolvate și domeniul de aplicare sunt necunoscute. China nu a dezvăluit încă detaliile proiectului său.

Probleme de direcție

În ciuda tuturor eforturilor, direcția AKS cu o aeronavă orbitantă a avut până acum doar un succes limitat. În viitorul apropiat, situația se poate schimba - dar calendarul și rezultatele proceselor actuale sunt încă în discuție. O serie de factori caracteristici și dificultăți cu care industria de rachete și spațiu trebuie să se confrunte au condus la această stare de fapt.

Principala problemă cu avioanele spațiale este complexitatea creației lor. Proiectanții trebuie să combine caracteristicile specifice ale tehnologiei orbitale și zborului aerodinamic, luând în considerare încărcăturile caracteristice pe structură. Acest lucru necesită adesea dezvoltarea de noi tehnologii și componente. Costul lucrării crește în consecință.

Imagine

Proiectele propuse de avioane spațiale nu pot încă concura cu rachete și sisteme spațiale de alte clase. Navele și vehiculele de lansare existente sunt capabile să livreze diferite sarcini utile pe diferite orbite - clientul poate alege sistemul optim. Avioanele spațiale din tipurile propuse nu pot oferi încă o astfel de flexibilitate de utilizare. Pentru a face acest lucru, este necesar să se finalizeze dezvoltarea proiectelor curente și să se creeze noi eșantioane cu caracteristici diferite.

În cele din urmă, perspectivele direcției sunt afectate negativ de conjunctura generală a rachetei și a industriei spațiale.Cele mai bune succese sunt prezentate de proiectele americane și chineze create din ordinul forțelor armate și cu sprijinul lor direct. Dezvoltatorii comerciali cu proiecte proactive și chiar organizații mari precum NASA nu sunt încă capabili să ofere independent crearea rapidă și de înaltă calitate a sistemelor cu capacitățile dorite.

Datorită limitărilor obiective și diferitelor dificultăți, dezvoltarea sistemelor aerospațiale cu avioane spațiale până acum se poate lăuda cu realizări limitate. Majoritatea proiectelor de acest gen au intrat în istorie fără rezultate reale, iar cea mai mare parte a dezvoltărilor actuale nu au ieșit încă din etapa de testare. Cu toate acestea, interesul pentru acest subiect rămâne și stimulează continuarea muncii. Se poate presupune că în viitor situația se va schimba treptat, iar noile modele de aeronave orbitale vor fi puse în funcțiune. Cu toate acestea, analogii vechiului Space Shuttle cu aceleași dimensiuni și sarcină utilă, cel mai probabil, nu vor apărea în următorii ani.

Popular după subiect