Капсула с крыльями

Владимир Сергеевич Сыромятников возле своего детища – стыковочного узла.
Фото автора

Его называли «отцом отечественной космической стыковочной техники». На 73-м году жизни умер Владимир Сыромятников – разработчик унифицированного стыковочного узла, который установлен на МКС и всех стыкующихся к ней кораблях, в том числе на американских шаттлах. Полвека Владимир Сергеевич отдал работе в ракетно-космической корпорации «Энергия». Автор книг «Система стыковки космических аппаратов», «Пилотируемые космические корабли» (1984 г.), «100 рассказов о стыковке и других приключениях в космосе и на земле», «100 Stories about docking» (английское издание в переводе автора), более 170 научных статей и 120 изобретений. В мае 2006 года он был избран членом-корреспондентом Российской академии наук. Как оказалось, его интервью «НГ» стало последним. Оно было взято буквально за месяц до его смерти. Давал это интервью профессор Сыромятников в качестве генерального директора консорциума «Космическая регата»...

– Владимир Сергеевич, я знаю, что вы давно работаете над проектом космического корабля гибридного типа. Что он из себя представляет в основных чертах?

– Проект пилотируемого корабля так называемого гибридного типа появился не случайно. Еще в 1983 году Валентин Петрович Глушко, генеральный конструктор НПО «Энергия», предложил мне написать брошюру «Космические корабли». Пока я работал над ней, пришлось детально изучить все известные тогда корабли капсульного типа. К ним относятся и наши «Союзы», и американские «Джемини» и «Аполлон». Разумеется, изучил я и первый появившийся к тому времени крылатый «Спейс шаттл». Брошюра была написана и в 1984 году вышла в издательстве «Знание». О том, что у нас в это время уже шла работа над проектом орбитального самолета «Буран», я в силу секретности не упоминал.

Тогда же, в ходе написания этой книжки, у меня возникла идея сделать корабль, соединяющий достоинства обоих типов – капсульного и крылатого. Концепция гибридного аппарата приобретала все более реальные очертания.

Суть его состояла в том, чтобы сложить крылья и защитить их при спуске с орбиты лобовым теплозащитным экраном. После гибели «Колумбии» в феврале 2003 года стали особенно очевидны недостатки кораблей крылатого типа вообще и просчеты создателей системы «Спейс шаттл» в частности. Когда летом 2005 года наконец-то состоялся полет «Дискавери», я даже написал большую аналитическую статью – «Уроки спейс шаттла».

– И каковы же эти уроки?

– Первая действующая система «Спейс шаттл» была слишком сложной по конструкции и в эксплуатации, а также невероятно дорогой. Американцы взяли за прототип транспортную авиацию, чтобы совместить функции пилотируемого и грузового кораблей. Это – принципиальная ошибка.

Ведь у космического полета своя специфика. К тому же из-за больших габаритов выводимых в космос полезных грузов крылатый корабль (орбитер) превратился в очень громоздкую конструкцию, требующую уникальной теплозащиты. В результате он оказался слишком уязвимым как при выведении, так и при спуске с орбиты.

Отрицательно сказалось и отсутствие на этих этапах полета системы аварийного спасения. Теплозащита орбитера состоит из 27 тысяч плиток, очень дорогих и «капризных». Несмотря на эту защиту, корабль во время спуска раскаляется докрасна и долго остывает после приземления. Поэтому экипаж не может сразу покинуть корабль. Кроме того, у шаттла довольно сложное аэродинамическое управление при спуске и длительное, очень дорогое межполетное обслуживание. А самое главное – затраты на создание и эксплуатацию этой системы многократно превысили расчетные. Один полет требует до 1 миллиарда долларов!

– Почему бы американцам не заняться проектом более совершенного корабля?

– Они давно об этом задумываются, но проект их нового корабля, который должен сменить шаттлы после прекращения их эксплуатации (не позднее 2010 года), выглядит как шаг назад: американцы возвращаются от цивилизованной посадки на крыльях к «аполлоновской» капсульной концепции и приземлению на парашюте. А у нового российского корабля «Клипер» корпус крылатый.

Парадокс! Но в 2004 году мы в нашем консорциуме продвинулись намного дальше и разработали проект принципиально нового корабля, который довели до этапа технических предложений. В основе его – та самая гибридная концепция. Суть ее в следующем.

Гибридный корабль объединяет в себе положительные качества обоих типов. От капсульного он взял компактную стартовую конфигурацию, хорошую совместимость с системой аварийного спасения, эффективную теплозащиту при спуске, неизменное направление перегрузок, действующих на космонавтов при взлете и спуске. А от крылатого – возможность дополнительного маневрирования и приземления на взлетно-посадочную полосу.

Корабль, рассчитанный на экипаж из пяти человек, состоит из двух модулей: спускаемого аппарата (кабина экипажа, стыковочный, хвостовой и носовой отсеки) и служебного модуля на основе приборно-агрегатного отсека корабля «Союз». Для вывода его на орбиту используется недорогая и надежная ракета-носитель «Союз». Корабль устанавливается на носителе без головного обтекателя. Большую часть полета – от старта до заключительной фазы приземления – крылья возвращаемой части корабля находятся в сложенном состоянии и закрыты теплозащитным лобовым экраном. При спуске с орбиты во время торможения в атмосфере гибридный корабль, как и капсула, летит лобовым экраном вперед. В определенный момент, уже при переходе к дозвуковому режиму, экран отстреливается, крылья разворачиваются, и корабль приземляется на ВПП, как самолет.

Упомяну еще об одном нововведении, которое расширяет возможности корабля при маневрировании и заходе на посадку. Это небольшой воздушно-реактивный двигатель в хвостовом отсеке, который превращает возвращаемую часть корабля в моторизованный планер. Благодаря ему корабль, в отличие от шаттла, может заходить на посадку многократно.

– То есть сочетание складывающихся крыльев, давно применяемых в авиации, с лобовым теплозащитным экраном, используемым в космонавтике, позволяет возвращаться на Землю с орбитальной скоростью?

– Кроме того, в отличие от шаттла (или корабля с несущим корпусом) теплоизоляцию гибридного корабля составляют не плитки, а жаропрочные сплавы многоразового использования. Только лобовой экран имеет однократное покрытие.

– Когда гибридный корабль будет готов к практическому использованию?

– Пока наш проект на стадии технических предложений. Но при максимальном использовании задела по кораблю «Союз» (системы энергопитания, терморегулирования, управления и жизнеобеспечения) время и затраты на разработку проекта и создание нового аппарата можно значительно сократить. Тем более что мы собираемся выводить корабль на существующей ракете-носителе для пилотируемых полетов.

Как любой масштабный проект, этот должен пройти ряд этапов. Если разработку эскизного проекта и подготовку техдокументации мы сможем закончить в 2007 году, первые опытные образцы корабля появятся в 2008 году. 2009 год – начало отработки, 2010 год – летные испытания, 2011 год – эксплуатация. Разумеется, все это при очень благоприятных обстоятельствах. Академик Б.Е.Черток сказал как-то, что при Королеве такой корабль полетел бы года через три. Ведь такими и были в мечтах С.П. космические корабли будущего – способными возвращаться с орбиты или из межпланетной экспедиции именно на крыльях.