Блогът на Даниел Марин

Съветският съюз и Русия имат богат опит в разработването на крилати космически кораби. От космическия прихващач "Спирала" до совалката "Буран", преминавайки през MAKS, космическите самолети са играли важна роля в историята на космонавтиката. За съжаление всички тези проекти изпаднаха в забрава, но преди десетилетие Русия отново се опита да разработи малка космическа совалка. Това е историята на проекта Klíper.

руският
В алтернативна реалност Клипер се приближава към МКС, за да се ангажира (Вадим Лукашевич/www.buran.ru).

Този, който ще бъде известен като Klíper, е роден през първата половина на 90-те години в компанията RKK Energía, отговаряща за производството на корабите Soyuz и Progress. Група инженери, водени от Андрей Решетин, решават да проучат възможността за разработване на нова пилотирана капсула, която да замести почтения Союз. Решетин се позова на опита на компанията с малките капсули Ráduga („дъга“), използвани за донасяне на малки количества полезен товар на Земята от гара Мир и които пътуваха в някои товарни кораби на „Прогрес“. Новата капсула Rsehetin ще бъде оформена като поддържащо тяло, за разлика от Soyuz, което ще увеличи маневреността по време на повторно влизане и по този начин ще повиши точността на кацане, както и ще намали ускорението, което изпитват космонавтите. Поддържащото тяло не би било толкова универсално като Burán или друг крилат плавателен съд, но със сигурност би било нещо повече от капсула Soyuz.

Оригинална форма на носещо тяло, на което ще се основава Klíper (www.buran.ru).

На 5 август 1994 г. групата Решетин патентова любопитния дизайн на носещото тяло, който ще бъде основата за бъдещия Клипер. Различни конфигурации с различни размери за капсулата, както пилотирани, така и не, бяха проучени в зависимост от ракетата-носител. Системата за кацане ще се състои от парашути и няколко ракети с твърдо гориво, прикрепени към парашутните линии, ще се забавят точно преди да се ударят в земята. Една от тези версии се нарича TPKA (Transportni Pilotiruemi Kosmocheski Korabl, „пилотиран и транспортен космически кораб“) и трябваше да бъде изстреляна от ракетата „Зенит“. TPKA използва поддържаща телесна капсула, прикрепена към орбитален модул (BO) и задвижващ модул (PAO), много подобен на Soyuz. BO ще включва система за андрогинно свързване APAS, която да бъде свързана към модула Mir Kristall или модулите на станция Mir 2. С размери 6,2 x 2,8 метра TPKA може да превозва трима космонавти или седем в случай на спешност.

Кораб TPKA с капсула, оформена като поддържащо тяло (www.buran.ru).

TPKA и нейните сестри бяха забравени до началото на 21-ви век, когато в Русия отново беше обсъдена възможността за създаване на заместващ кораб за „Союз“. През 2001 г. се появи версия с пилотиран кораб, която имаше особеността, че капсулата му, оформена като поддържащо тяло, беше свързана „назад“ (т.е. с носа към задната част) с задвижващия модул. Този нов кораб може да превозва до шест космонавти и да върне на Земята около 700 кг полезен товар. Чрез позициониране на капсулата по този начин лесно може да се монтира докинг порт на предната част на автомобила, който в същото време е най-широката част на капсулата. Между 2002 и 2003 г. институтите TsAGI и TsNIIMash извършиха няколко аеродинамични теста на капсулата, първоначално проектирана от групата на Решетин, за да се опитат да подобрят нейните характеристики.

Оригинални конфигурации на пилотирани кораби, базирани на опорно тяло от тип капсула (RKK Energía). Един от оригиналните дизайни на това, което би било Klíper (RKK Energía).

Точно по това време RKK Energía взе решение да се върне към по-традиционен дизайн с капсулата, разположена „вдясно“ и добави BO-модул, получен от Союз с докинг порт. По този начин корабът - който ще бъде закачен назад - може да се отърве от BO преди повторно влизане, решение, което позволява да се намали общата маса на превозното средство. BO също ще служи като авариен шлюз за космически разходки и като допълнително товарно отделение. Три парашута, разположени в горната част на капсулата, биха смекчили спускането в някои региони на Русия, тъй като беше решено да се спре да използва Казахстан като ивица за кацане на руски пилотирани кораби. По-голямата точност на капсулата с формата на носещо тяло - от порядъка на един километър - би ни позволила да въведем тази промяна.

В случай на извънредна ситуация по време на изстрелването ще бъде използвана евакуационна кула (SAS), подобна на използваната в Союз, но по-мощна. И тук енергийните инженери се натъкнаха на първия проблем. Общата маса на превозното средство със системата SAS може да достигне 17,3 тона, почти десет тона над товароподемността на ракетата "Союз". По това време възможността за използване на пусковата установка Zenit беше изключена, тъй като това беше вектор, частично произведен в Украйна. Следователно единствената възможност беше да се използва един от многото варианти на Союз, които бяха на дъските за проектиране. За да се намали общата маса през 2005 г. беше решено SAS да бъде заменен с комплект ракети с твърдо гориво, прикрепени към основата на космическия кораб. Тези ракети биха могли да служат и за вкарване на космическия кораб в орбита в последната фаза на изстрелване, спестявайки гориво и следователно полезна маса.

Версия на Klíper от 2005 г. с изпускателна кула SAS. Двигателното отделение и модулът BO (Новости Космонавтики) са оценени.

През 2003 г. совалката „Колумбия“ се разпадна по време на повторно влизане и НАСА веднага започна да търси заместител на космическата совалка. Традиционната капсула, по-късно наречена Orion, ще бъде най-обещаващият кандидат. Възползвайки се от световната промяна на парадигмата, руската космическа агенция Rosaviakosmos също стартира официално търсене на заместващо превозно средство за "Союз" и, как може иначе, започна да се интересува от проектите на поддържащи органи на RKK Energía.

До 2004 г. проектът за нов пилотиран кораб вече беше известен като PKK (Pilotiruemi Kosmicheski Korabl, „пилотиран космически кораб“), но беше решено да му се даде по-достолепно име и през февруари същата година той беше официално кръстен като Klíper ( Клипер), в чест на известните кораби Clipper, които плавали по океаните през 19 век. Klíper от 2004 г. е 13-тонен подемен корпус, способен да превозва шест души, разположени на два реда седалки, и 500 кг товар зад ъгъла. Масата на капсулата беше 8,8 тона, към което трябваше да се добави масата на задвижващия модул (PAO), който от своя страна обграждаше BO модул, прикрепен отзад. Термичният щит ще бъде съставен от въглеродни и керамични плочки от програмата Burán, както и от аблативни материали от Soyuz. Четири аеродинамични повърхности, разположени в задната част на кораба, дадоха на Klíper известна маневреност.

Клипер от 2004 г. със „Союз“ (не в мащаб) („Новости Космонавтики“). Интериор на Klíper от 2004 г., без PAO и BO (Novosti Kosmonavtiki). Оригинална версия на Klíper със SAS, разположен отзад (RKK Energía).

През ноември 2004 г. RKK Energía представи пред пресата модел на Klíper в естествен размер, разположен в централата му в Москва. Парадоксално - или може би не - моделът беше пред модел на Буран за тестване на електрическите системи. Klíper ще бъде за многократна употреба и неговият полезен живот се изчислява на около 20-25 години. Ще бъдат построени няколко блока, които ще кацат с помощта на три парашута и ракети на твърдо гориво от компанията MKB Iskra. Корабът може да кацне само с два парашута, за да се улесни повторното му използване, той ще включва еднократен топлинен щит в дъното, най-силно засегнат от високите температури на влизане. Благодарение на новата си форма космонавтите ще трябва да претърпят само около 2,5 g ускорение по време на повторно влизане. Полезният обем на интериора достигна двадесет кубически метра. През ноември 2004 г. беше решено да се използват горивни клетки, създадени по време на програмата Burán, за генериране на необходимото електричество, въпреки че до този момент бяха избрани слънчеви панели. Въпреки че любимият стартер беше подобрен Soyuz, RKK Energía не се отказа да използва вариант на Zenit-2 за Klíper.

Схема на мисия на Клипер през 2004 г. (Новости Космонавтики).

Горе, крилата версия на Klíper от 2005 г. По-долу, оригинална версия от 2004 г. (новости Kosmonavtiki). Крилат клипер от 2005 г. (Вадим Лукашевич/www.buran.ru). Елементи на крилатите и безкрилите версии на Klíper (RKK Energía). Крилати и безкрили версии на Klíper (RKK Energía). Усъвършенствани пускови установки „Союз“, които ще се използват за „Клипер“ („Новости Космонавтики“).

С назначаването на Николай Севастиянов за президент на енергетиката през 2005 г. програмата получи значителен тласък. Севастианов заложи без комплекси на писмото на Клипер и нищо друго не се присъедини към позицията, за която беше решено, че крилатата версия ще бъде приоритет. Всъщност безкрилият Клипер се разглежда като възможна версия за полети до Луната или други планети, тъй като аеродинамичните натоварвания по време на повторно влизане със скорост на бягство са несъвместими с наличието на крила. Новият Klíper ще кацне като планер по подобен начин на забравените проекти за космически совалки, замислени от RKK Energía през последните десетилетия. По този начин се сбогува с класическия дизайн на носещото тяло на Решетин, макар и не без някои протести от компанията. Крилатата версия, според критиците, е далеч по-сложна и скъпа и следователно е по-трудна за разработване и експлоатация.

Модел на клипера (Новости Космонавтики). Казахстанският космонавт Талгат Мусабаев в модела на Клипер. Контролът е подобен на контрола на Союз (Новости Космонавтики).

За изстрелването на Klíper имаше няколко опции, като всички те бяха усъвършенствани версии на ракетата „Союз“, като „Онега“ или „Союз 2-3“. Klíper обаче все още беше твърде тежък дори за тези най-мощни ракети. За да се справи с продължаващите проблеми на проекта, през 2005 г. ръководството на енергетиката реши да въведе нов елемент, който в крайна сметка ще бъде провалът на програмата Klíper. Беше решено, че Klíper няма да носи гориво, за да стигне до космическата станция, а ще носи само това, което е необходимо, за да влезе в ниска орбита. Впоследствие ще бъде качен космически влекач, наречен Parom, който ще го тегли до желаната орбита. Parom е безпилотен кораб с 6,8 тона и размери 6,55 х 3,20 метра, чийто дизайн се основава на няколко проучвания на кораби за автоматично зареждане от 80-те години, въпреки че външната му форма напомня на корабите TKS на Челомей. Parom може да се използва до 50 пъти и за зареждането му с гориво ще бъдат използвани резервоари за еднократна употреба от 12,5 тона и 8,13 х 3,40 метра, които ще бъдат редовно изстрелвани самостоятелно. Тези танкове напомняха смътно за голям напредък.

Влекач Parom и Klíper (RKK Energía). Влекач Parom (вляво), прикрепен към резервоар за гориво за еднократна употреба (RKK Energía). Един от проектите за орбиталния влекач Parom (RKK Energía). Елементи на системата Parom. Резервоарът за гориво отляво и влекачът Parom отдясно (Novosti Kosmonavtiki) Резервоар за гориво от системата Parom (RKK Energía).

Схемата на Klíper-Parom беше изключително сложна и изискваше хореография на превозни средства, които поставят под съмнение жизнеспособността на проекта. На всичкото отгоре руското правителство не беше изпълнило обещанията си да финансира проекта. През 2005 г. Energía се опита да привлече чуждестранни инвеститори към проекта и за няколко месеца европейската космическа агенция ESA се заинтересува от евентуално сътрудничество, въпреки че в крайна сметка всичко остана във водата. Въпреки всичко, Клипер продължи напред и през 2006 г. дизайнът му отново претърпя драстична промяна. Аеродинамичните анализи от института TSAGI доведоха до нова форма на совалката, която сега имаше вид кил на дъното, чиято цел беше да формира ударните вълни по време на повторно влизане, за да намали температурата, понесена от топлинния щит, която все още беше твърде висока . Централното тяло под налягане ще бъде по-тясно и шестимата космонавти ще бъдат разположени в три реда с по две седалки. Новият дизайн беше по-малко маневрен от стария, но по-ефективен. По това време Energía разкрива, че изучава варианти на Клипер, наречени „трансформатор“ със сгъваеми крила, които биха служили еднакво за орбитални или лунни полети.

Клиперска версия на 2006 г. (Новости Космонавтики). Характерният кил на Klíper от 2006 г. (RKK Energía). Клипер от 2006 г. в сравнение със Союз (Новости Космонавтики). Ракети "Союз 2-3", използвани за двата варианта на "Клипер" ("Новости Космонавтики").

Новият Klíper имаше маса от 12,5 тона при изстрелването и можеше да прекара три дни в автономен полет или една година, акостирал с МКС (вместо шест месеца на Союз). Тази версия се нарича Вариант 1 и не включва орбиталния модул BO за спестяване на маса. Вместо това беше добавено опростено задно отделение с орбитални маневрени двигатели и докинг тунел. Версията с BO се наричаше Variant 2 и тъй като масата му беше около 14 тона, тя щеше да влезе в експлоатация само когато имаше достатъчно мощен стартер.

Първата мисия беше планирана за 2012 или 2015 г. Но не можеше да бъде. През февруари 2006 г. руската космическа агенция „Роскосмос“ реши да не избере „Клипер“ за новия руски пилотиран космически кораб и през ноември същата година проектът беше неофициално отменен. Причините за отмяната така и не бяха оповестени публично, но вече беше ясно, че Клипер е твърде амбициозен проект за Русия в началото на 21 век. Липсата на подходящ стартер и необходимостта да се използва сложната система Parom за изпълнение на проста мисия до МКС бяха ясни показатели, че Klíper не е ефективна система, още по-малко евтина.

Малко по-късно се появи новото енергийно предложение за замяна на Союз, PPTS или PTK-NP, чийто проект вече е финализиран. Да се ​​надяваме, че няма да има същата съдба като своя предшественик.

„Клипер“ акостира на МКС („Новости Космонавтики“). Klíper от 2005 г. в орбита (Armin Schieb).