Соискатели x prize: в космос на самолёте spaceshipone
X PRIZE — приз в $10 миллионов — создан еще в 1996-м, но эта приз до сих пор не отыскала храбреца. Не смотря на то, что, казалось, чего несложнее: смастерить ракету и встать вверх на 100 километров. Похоже, что в 2003-м, наконец, объявится храбрец отечественного времени.
Конечно, мы уже говорили про X PRIZE, но та давешняя публикация касалась, по большей части, российских соискателей приза.
Прошло практически полтора года, отечественный воз и сейчас в том месте (либо же все разработки строго законспирированы), а соперники, как водится, не спят.
Не смотря на то, что, на отечественный взор, этому имеется простое объяснение — сконструировать и выстроить суборбитальную ракету стоит чуть ли дешевле обещанных $10 миллионов.
Потратиться подобным образом по силам только зарубежным частным компаниям, а русские спонсоры не торопятся пускать миллионы кроме того не на ветер, а в полное космическое безветрие. Отметим, что национальное финансирование разработок условиями X PRIZE строго запрещается.
Voyager — первый самолёт, облетевший без дозаправки и посадки около Почвы (фото с сайта 142.26.194.131).
Имеется, кстати, в истории приза одна весьма любопытная подробность: одним из основных основателей и попечителем есть Эрик Линдберг (Erik Lindbergh) — внук того самого Чарльза Линдберга (Charles Lindbergh), что во второй половине 20-ых годов XX века совершил первый одиночный беспосадочный трансатлантический авиаперелёт.
В 1920-е это было куда громадным достижением, чем может стать нынешняя победа стихийных астронавтов. Да и материальная прибыль от рекорда Чарльза более очевидна — спонсоры заплатили за его самолет $15 тысяч, а приз составил $25 тысяч, плюс вхождение и всемирная известность в перечень 100 самых выдающихся людей ХХ века по версии издания Time.
Ещё один рекордсмен — Proteus (фото с сайта deluge.ssec.wisc.edu).
Перед тем, как Линдберг наконец перелетел Атлантику, эта выдумка стоила судьбе минимум четверым авиаторам. Весьма хотелось бы, дабы сегодняшние полёты обошлись без жертв. Так как в ракете, правильно X PRIZE, должно пребывать не меньше трёх человек, да ещё требуется в двухнедельный срок повторить успешный запуск.
Сейчас за X PRIZE борются 23 команды разработчиков, но самой настоящей выглядит программа компании Scaled Composites.
Под брюхом самолёта L1011 притаился Pegasus (фото с сайта orbital.com).
Дело в том, что командует данной компанией легендарный Бёрт Рутан (Burt Rutan), один из самых выдающихся самодеятельных авиаконструкторов.
Слово «самодеятельных» нужно осознавать в том смысле, что Scaled Composites не сооружает самолёты на продажу, и по большому счету не занимается их серийным выпуском.
Однако, успехи экспериментальных моделей Рутана более чем впечатляют. Начиная с 1975 года, Бёрт завоевал более двух десятков разных призов на респектабельных авиационных конкурсах.
Самым броским достижением в его карьере было строительство самолета Voyager. Во второй половине 80-ых годов двадцатого века эта неповторимая двухместная машина сделала неосуществимое, в первый раз облетев за 9 дней без дозаправки и посадки целый земной шар — 40 212 км. Среди других, был ещё самолет Proteus, установивший в 2000 году три мировых грузоподъёмности и рекорда высоты.
В общем, авиационные разработки Рутана заслуживают отдельной статьи, но речь заходит не совсем о них. Но, без самолёта в его проекте завоевания X PRIZE также не обошлось.
White Knight в полёте (фото с сайта scaled.com).
Scaled Composites опубликовала собственные намерения в отношении приза совсем сравнительно не так давно —18 апреля 2003 года на пресс-конференции с участием 300 журналистов — но подошла к данной презентации со большим багажом.
Начнём с того, что компания принимала самое яркое участие в проектировании первой личной космической ракеты Pegasus.
Целью проекта была разработка максимально недорогого метода доставки маленьких спутников весом до 450 кг на низкую околоземную орбиту. Руководила работами научная корпорация Orbital, а Scaled Composites сосредоточила свои силы на тестировании и конструировании очень важных элементов корпуса ракеты.
Первый успешный старт Pegasus случился 5 апреля 1990 года, и с того времени новаторская схема не претерпела значительных трансформаций. К настоящему моменту 33 таких ракеты вывели на орбиту более 70 спутников NASA и других клиентов.
Запуск трёхступенчатой крылатой ракеты производился с транспортного самолёта B-52, что поднял Pegasus на высоту в 12 километров.
Фазы полёта за X PRIZE (изображение с сайта scaled.com).
По окончании освобождения ракеты и пяти секунд свободного падения в горизонтальном положении включилось зажигание первой ступени двигателя, ракета, благодаря аэродинамической подъёмной силе, снабжаемой конструкцией дельтовидного крыла, быстро собрала скорость и высоту, и за 10 мин. вывела груз на космическую орбиту.
В этот самый момент не обошлось без рекордов: первый успешный личный космический ракетоноситель, первый крылатый аппарат, преодолевший восьмикратный звуковой барьер (8.3 Маха) и первая ракета, запущенная в космос с борта самолёта.
Эта двухкомпонентная схема доставки космических туристов употребляется в последнем проекте Scaled Composites, лишь на этот раз Рутану было нужно всецело конструировать и самолёт и ракету.
К моменту апрельской декларации о намерениях практически всё было выстроено, техника начала проходить усиленные лётные опробования, а четверо сотрудников компании принялись обучаться на пилотов-астронавтов.
Работы над проектом ведутся уже более трёх с половиной лет, а секретность обеспечена условиями калифорнийской пустыни, в которой размещается испытательная база Scaled Composites.
Кстати, дешёвое для полётов воздушное пространство в данной местности никак не ограничено сверху, что лишь на руку будущим покорителям космоса.
Космический тандем в собранном виде (фото с сайта scaled.com).
Итак, пара, которой доверено лететь за призом, складывается из самолёта White Knight и крылатого космического корабляSpaceShipOne.
Забавно, что фюзеляжи обоих аппаратов снаружи достаточно похожи, вот лишь крылья у White Knight долгие и довольно узкие, а у SpaceShipOne — маленькие и широкие.
Соизмерима и масса двух самолётов — вот где понадобился опыт установления рекордов грузоподъёмности.
Схема предполагаемого полёта во многом схожа с применяемой при запуске Pegasus. Сперва SpaceShipOne крепится под брюхом White Knight и поднимается на высоту более 15 километров— это займёт около часа.
Через пара секунд по окончании отделения космического аппарата включается его единственный ракетный двигатель, и SpaceShipOne стартует практически вертикально — под углом в 84 градуса.
Гибридный ракетный двигатель на данный момент разрабатывается двумя соперничающими американскими компаниями— Spacedev и eAc.
Преимущество схемы запуска с 15-километровой высоты в том, что для него требуется менее замечательный двигатель и, из-за разреженности воздуха, не столь высоки требования к теплозащите корабля.
К моменту успехи желанной высоты в 100 километров, на что уйдёт пара мин., всё горючее уже будет выработано.
Три-четыре 60 секунд пилот и два пассажира будут наслаждаться состоянием невесомости, а после этого SpaceShipOne, под действием гравитации, начнёт падать обратно на Землю.
Фактически всё нужное оборудование уже готово к опробованиям (фото с сайта scaled.com).
Самое сложное во всём полёте — обратный спуск, на что отводится порядка 20 мин.. Никаких парашютов либо дополнительных двигателей конструкцией SpaceShipOne не предусмотрено — аппарат обязан вниз.
Особая поворотная конструкция крыльев обеспечит стабильный наклон падающего корабля примерно в 70 градусов и разрешит руководить таким полётом, а фюзеляж судна будет функционировать подобно огромному аэродинамическому тормозу.
Большая скорость SpaceShipOne на стадии понижения не должна превышать 3 Маха (намного меньше, чем у шаттла), что ликвидирует необходимость в массивных теплозащитных покрытиях.
На высоте 24 километра крылья возвращаются в начальное положение, и аппарат планирует на землю.
Честно говоря, во всё это верится с трудом, но никакой другой информации нам не сообщается, и незыблемый авторитет Рутана заставляет принимать за чистую воду то немногое, что мы до тех пор пока знаем.
В отличие от собственного опекуна White Knight, SpaceShipOne пока не совершал независимых полётов, да и хороший двигатель для него ещё не готов.
SpaceShipOne до тех пор пока ещё обездвижен — отсутствует двигатель (фото с сайта scaled.com).
Первая фаза опробований «космического планёра» будет облегчённой: самолёт White Knight поклажу и разрешит ей спуститься на землю.
По окончании нескольких планерных опробований аэродинамических особенностей SpaceShipOne начнутся пробные полёты с включением ракетного двигателя. Только по окончании проверки всех совокупностей управления кораблём, челнок направят вверх — в космос.
До тех пор пока Рутан не делает никаких прогнозов относительно даты решающего запуска. Но, с одной стороны, срок действия конкурса на соискание X PRIZE истекает в конце 2004-го, с другой — соперники грозятся стартовать в начале следующего года.
Исходя из этого логично высказать предположение, что триумфальный полёт в космос может состояться уже в текущем, 2003-м году.
Что касается затрат на проект, то они, по словам Бёрта, превысят премиальные $10 миллионов, но завоевание приза не есть конечной целью конструктора.
Планируется разрешить войти благое дело космического туризма на поток — еженедельно отправлять ввысь троих смельчаков, и без того пять месяцев подряд.
Кстати, цены на пассажирские места в кабинах соперников по X PRIZE доходят до $750 тысяч — не большое количество ли за красивый минут вид и пару невесомости на Землю со стокилометровой высоты?
На данной фотографии прекрасно видны поворотные элементы конструкции крыла SpaceShipOne (фото с сайта scaled.com).
А ведь риск не возвратиться к себе высок, да и недавняя трагедия челнока Columbia создаёт не слишком-то благоприятный психотерапевтический фон.
В случае если концепция космического планёра окажется успешной, то Рутан планирует строить десятиместный вариант, более подходящий для удачного суборбитального турбизнеса.
В общем, конструктор получает ровно того, на что рассчитывают соучредители приза X PRIZE — сделать полёты в космос дешёвым аттракционом, наподобие прыжков с парашютом.
Помимо этого, успешные запуски лёгких, компактных и недорогих челноков смогут привести к настоящему Ренессансу в космической области, учитывая не через чур обнадёживающую теперешнюю обстановку с программой шаттлов.
