Многора?зовый космический корабль
?
космический корабль
, конструкция которого предусматривает повторное (многоразовое) использование всего корабля или его основных частей после возвращения из
космического полёта
.
Иногда применяется название
космоплан
,
космолёт
, на западе ? ≪шаттл≫.
Многоразовая космическая система ? космическая система с орбитальными средствами многократного использования.
Многоразовая космическая система может использовать одноразовые и многоразовые, одноступенчатые и
многоступенчатые
средства выведения, как самостоятельные, так и конструктивно объединенные с орбитальными средствами
[1]
:п. 2
.
Многократно могут использоваться отдельные технические средства космического комплекса. Если
ракета-носитель
имеет кратность применения более одного раза, то она называется ≪ракета-носитель многоразового применения≫
[1]
:п. 68
.
Спасаемыми и многократно используемыми могут быть отдельные элементы конструкции ракеты-носителя. Такими элементами могут быть
ступени
ракет-носителей, ракетные блоки,
ракетные двигатели
и т. д.
[1]
:п. 69
Если
космический аппарат
имеет кратность применения более одного раза, то он называется ≪космический аппарат многоразового применения≫
[1]
:п. 120
. Отличием от космического аппарата одноразового применения является возможность периодического восстановления ресурса систем и расходных материалов
[1]
:п. 119
.
К настоящему времени только два
государства
обладают или обладали опытом создания и эксплуатации данного типа
космических аппаратов
:
США
и
СССР
.
В США была построена целая серия больших пилотируемых космических кораблей многоразового использования ≪
Спейс шаттл
≫, этому проекту предшествовало несколько проектов, включая
X-20 Dyna Soar
. Начало работ по созданию системы ≪Спейс шаттл≫ было положено 5 января 1972 года, когда президент США
Р. Никсон
утвердил эту программу
НАСА
.
По расчётам экономистов
[
каких?
]
, стоимость вывода
в космос
одной тонны груза при использовании челноков должна была быть низка за счёт многократного использования дорогостоящего оборудования, с помощью челноков можно возвращать
спутники
с
орбиты
, осуществлять
ремонт
спутников в космосе.
В США челноки интенсивно использовались (несмотря на катастрофы ≪
Челленджера
≫ в 1986 году и ≪
Колумбии
≫ в 2003 году, которые сильно подорвали планы развития использования МТКК), являясь национальным средством проведения пилотируемых полётов и выведения грузов, средством реализации неотделяемых станций ≪
Спейслэб
≫, ≪
Спейсхэб
≫ и других международных и частных программ, а также одним из основных средств доставки крупногабаритных грузов и экипажей большой численности на
МКС
. Эксплуатация челноков завершена в 2011 году.
Также, в США имелись такие проекты, как
NASP
,
VentureStar
.
В
СССР
был создан большой корабль ≪
Буран
≫ и проектировались меньшие: ≪
Спираль
≫,
ЛКС
, ≪
Заря
≫,
МАКС
, ≪
Клипер
≫; после
распада СССР
работы по некоторым из этих проектов продолжились
в России
. Космическая программа по использованию МТКК ≪Буран≫ в СССР и России была свёрнута в связи с невозможностью дорогостоящей эксплуатации аппаратов данного типа в
сложившихся экономических условиях
.
Используемый в настоящее время в США пилотируемый транспортный корабль ≪
Dragon 2
≫, как и его предшественник ≪
Dragon
≫, является частично многоразовым и имеет многоразовую спускаемую капсулу; повторно при запусках может использоваться и многоразовая первая ступень ракеты-носителя
Falcon 9
.
Также в США используется беспилотный многоразовый
X-37
.
Разрабатываемые корабли в США ( ≪
Орион
≫, ≪
CST-100
≫) и России (≪
Орёл
≫) планируются частично многоразовыми и имеют многоразовую спускаемую капсулу. Также в США разрабатываются многоразовые ≪
Dream Chaser
≫, ≪
SpaceX Starship
≫ и ≪
SpaceShipTwo
≫.
Многие страны, в частности, страны
Евросоюза
(в том числе ранее
Франция
,
ФРГ
,
Великобритания
),
Япония
,
Китай
,
Индия
проводили и проводят исследования, направленные на создание собственных образцов космических систем многократного применения (≪
Гермес
≫,
HOPE
, ≪
Зенгер-2
≫,
HOTOL
,
ASSTS
,
RLV-TD
,
Skylon
, ≪
Шэньлун
≫, ≪
Сура
≫, ≪
Канко-мару
≫,
IXV
и т. д.).
Отличительной особенностью транспортных космических кораблей многоразового использования в настоящее время является то, что для их запуска используются
ракеты-носители
? например, в Советском Союзе это была ≪
Энергия
≫, которая по своей сути являлась ракетой-носителем
особо тяжёлого класса
.
В США во время запуска ≪Шаттла≫ одновременно используются два твердотопливных ускорителя и двигатели самого орбитального корабля,
криогенное топливо
для которых поступает из внешнего бака; после выработки твёрдого топлива происходит отделение ускорителей, которые затем приводняются, используя
парашютную
систему, позднее отделяется внешний топливный бак и сгорает в плотных слоях
атмосферы
; ускорители используются повторно, но имеют ограниченный ресурс.
Советская ракета ≪Энергия≫ могла использоваться для вывода на орбиту особо тяжёлых грузов (элементов космических станций, межпланетных кораблей и пр.) общим весом до 100
тонн
.
Проектируются и МТКК с
горизонтальным
стартом, например, по двухступенчатой схеме с дозвуковым, сверхзвуковым или гиперзвуковым
самолётом
-носителем, который выводит космический аппарат в заданную точку (возможен длительный перелёт с
дозаправкой в воздухе
, к экваториальным областям земного шара, с более благоприятными условиями для запуска), поднимает его на определённую высоту, после чего происходит собственно старт ? отделение МТКК (
воздушный старт
). Затем корабль выходит на
опорную орбиту
, используя собственные двигатели. В частности, по такой схеме создан суборбитальный космический самолёт
SpaceShipOne
, совершивший три успешных суборбитальных ≪прыжка≫ за 100-километровую отметку, признанную
ФАИ
границей
космического пространства
.
Одноступенчатая схема запуска
(
англ.
Single Stage To Orbit
,
SSTO
? ≪одной ступенью ? на орбиту≫), при которой
воздушно-космический самолёт
использует для старта и выхода на орбиту только собственные двигатели, без сбрасываемых ускорителей, или же крупногабаритные внешние топливные баки, большинством специалистов признаётся неосуществимой при современном уровне развития науки и техники. Преимущества такой схемы, в основном в эксплуатации, надёжности и времени подготовки к запуску, в настоящее время не перевешивают затрат на разработку гибридных
ракетных двигателей
(способных работать и в атмосфере, и в космосе) и сверхлёгких материалов, которые необходимы для создания такого аппарата.
Существуют также проекты многоразовых аппаратов с вертикальным взлётом и вертикальной посадкой на тяге двигателей. Наиболее разработанным (и прошедшим серию испытаний) из них является американские аппараты ≪
Delta Clipper
[англ.]
≫, ≪
Rotary Rocket
[англ.]
≫, японский ≪
RVT
[англ.]
≫.
- ↑
1
2
3
4
5
ГОСТ Р 53802-2010 Системы и комплексы космические. Термины и определения