Мини-шаттл устремился буквой X в туманное будущее

20 апреля 2010 года на околоземную орбиту должен отправиться один из самых интересных космических кораблей. Этот относительно небольшой многоразовый крылатый челнок способен решать в космосе самые разнообразные задачи – от научных до военных. Его запуск ознаменует практическую реализацию давней идеи универсальных космопланов-беспилотников.

Дебютанта с характерным наклонным оперением зовут X-37B OTV-1. OTV означает Orbital Test Vehicle, и этот экспериментальный аппарат является последней итерацией конструкции, развиваемой с 1999 года в рамках проекта орбитального самолёта Boeing X-37.

Первоначально проект X-37 находился в ведении NASA, позже он перешёл под крыло пентагоновского агентства по передовым исследованиям DARPA, а ныне руководят этой программой ВВС США (USAF), что прозрачно намекает на военные возможности машины, хотя она проектировалась как универсальная.

Специалисты NASA, впрочем, остаются в контакте с ВВС, рассчитывая получить от теста OTV-1 свою порцию новых знаний о разных аспектах работы такого челнока, особенно его теплозащиты. Керамические плитки и композитные элементы теплового щита нового аппарата – следующий шаг в технологии, они более долговечны и стойки к ударам, чем те, что применялись на шаттле.

Построила X-37B группа Phantom Works – отделение передовых исследований компании Boeing. На фото – финальная проверка X-37B OTV-1 перед отправкой на космодром (фото USAF).

В целом же по конструкции X-37B напоминает привычный всем шаттл, но новичок намного меньше и легче него. Это и понятно – "птаха" X рассчитана на куда меньшую полезную нагрузку (точное её значение неизвестно, но соответствующий отсек в X-37B обладает размерами примерно как у кузова американского пикапа). И к тому же аппарат не несёт никакого экипажа.

Насчёт последнего, кстати, есть интересные соображения. ВВС США давно мечтают получить в своё распоряжение лёгкий пилотируемый многоразовый шаттл, способный быть подготовленным к старту в минимальные сроки и умеющий быстро достигать удалённых районов земного шара.

X-37B – это самое серьёзное приближение к такой мечте, какое пока могут получить военные. И это возможность обкатать в реальности все узлы и все технологии, необходимые для такого "расторопного гонца". А на основе подобного проекта спроектировать пилотируемый вариант будет уже проще, чем с нуля.

Основные характеристики X-37B OTV-1: полный вес почти 5 тонн, длина – 8,8 метра, высота – 2,9 м, размах крыльев – около 4,5 м. Габариты грузового отсека 1,22 х 2,13 м. Высота орбиты – до 925 км (иллюстрация NASA Dryden Flight Research Center).

В хвосте X-37B установлен ракетный двигатель Rocketdyne AR-2/3, работающий на перекиси водорода и керосине. Он может менять орбиту челнока в относительно широких пределах. В каких именно точно – ВВС умалчивает.

В любом случае добирающийся до космоса на плечах классической ракеты-носителя X-37B должен далее быть более свободным в манёврах, чем традиционный шаттл.

X-37B должен отправиться в космос с мыса Канаверал на вершине ракеты-носителя Atlas V (иллюстрация United Launch Alliance).

Это свойство, как и молчаливость всех организаций, занятых в проекте, сразу породили различные спекуляции о возможных областях применения нового аппарата.

Первая версия – носитель ракет-перехватчиков спутников, способный подолгу дежурить на орбите и менять её параметры для выхода на новую цель.

Вторая – носитель "cтрел Бога" — кинетического оружия для разрушения наземных объектов из космоса.

Третья – универсальная система разведки, запускаемая по требованию в момент необходимости (сам челнок также способен выпускать в космос миниатюрные специализированные спутники). Сюда же следует отнести разведку не Земли из космоса, а инспекцию чужих орбитальных аппаратов с максимальным сближением для подробной съёмки.

Четвёртая – научная ипостась. Вывод исследовательских аппаратов и также возврат экспериментов на Землю с целью изучения результатов. Пятая – многоразовый грузовик-снабженец для орбитальных станций, той же МКС, к примеру.

Однако о полезной нагрузке, которая будет (если будет) размещена в грузовом отсеке мини-челнока в первом полёте, ВВС ничего не говорит. Да и будущее применение X-37B – покрыто завесой тайны.

Но ясно одно: наипервейшая задача нынешнего аппарата – шлифовка самой технологии автоматического шаттла, способной оказать влияние на развитие космической отрасли. Потому так важно, что данный проект, хотя и с задержками, остановками и периодическими "пропажами" и "находками" финансирования, упорно движется вперёд.

"Атмосферная" тестовая версия X-37. В 2003 году она ещё дорабатывалась (фото Boeing/R. Davis).

В 2005 году было объявлено о начале атмосферных испытаний первого прототипа X-37. Аппарат должны были сбрасывать с самолёта-носителя WhiteKnight.

Однако в том году удалось лишь выполнить испытания в воздухе в прицепленном к "Рыцарю" режиме, а первые броски и планирующие полёты с последующим приземлением на полосу X-37 совершил в 2006-м.

Наземные тесты X-37 в 2007 году (фото USAF).

Теперь программа подошла к решающему этапу. Полностью функциональный космический X-37 готов к дебютному вояжу на орбиту.

Стартуя во Флориде, после выполнения заданного числа витков вокруг планеты, X-37B OTV-1 должен приземлиться в Калифорнии на посадочной полосе авиабазы ВВС США Ванденберг (Vandenberg Air Force Base), а если подведёт погода – то Эдвардс (Edwards Air Force Base).

Точную продолжительность первого полёта X-37B OTV-1 источники не указывают, но известно, что технически этот мини-шаттл способен оставаться на орбите до 270 дней.

Размещение X-37B при запуске. В отличие от обычного шаттла, использующего для старта свои двигатели плюс ускорители, новый мини-челнок полетит на орбиту как полезная нагрузка, к тому же бережно защищённая обтекателем – пришлось взять самый крупный из всех имеющихся для ракеты Atlas V (иллюстрация United Launch Alliance).

Весь полёт и приземление OTV-1 вплоть до пробега по взлётно-посадочной полосе должны пройти полностью в автоматическом режиме. Фактически американский орбитальный беспилотник повторит то, что проделал советский челнок "Буран" в своём первом и единственном космическом рейсе в 1988 году.

Как тут не вспомнить, что "Буран" создавали как ответ шаттлу, "напугавшему" руководство СССР потенциальными военными возможностями.

Спустя годы выяснилось, что в роли военной такая машина оказалась бессмысленной, а в качестве средства выведения космических аппаратов – чрезмерно дорогой. "Буран" остался не у дел, его программу "зарезали". Американские шаттлы же сыграли ключевую роль в строительстве МКС, но по завершении последнего должны уйти на покой.

Второе испытание X-37B запланировано на 2011 год. Его судьба, впрочем, зависит от успеха первого старта (иллюстрация NASA/Marshall Space Flight Center).

Можно сказать, что X-37B – это шаттл, выучивший уроки истории. Радикальное сокращение массы и габаритов, как и удаление экипажа (нужного на самом деле далеко не во всех задачах), должно сделать новую машину куда более дешёвой, чем предшественник, и, соответственно, оправданной и экономной.

"Вы не должны отправлять в космос грузовик Mack, если ту же задачу выполнит купе Toyota Celica", — так охарактеризовал разницу между обычным шаттлом и X-37B один из участников проекта, специалист по аэродинамике Марк Льюис (Mark Lewis) из университета Мэриленда (University of Maryland)

И если обычный шаттл для выработки электроэнергии полагается на топливные элементы, новичок оборудован выдвижной солнечной батареей. Для управления аэродинамическими поверхностями X-37B использует электромеханические приводы вместо гидравлики. Есть и другие отличия – в известной степени X-37B извлёк из классического челнока самое лучшее и пошёл дальше.

Пресловутое военное амплуа X-37B может так и остаться невостребованным, да и целесообразность боевого применения мини-шаттла вызывает большие сомнения. А вот как грузовик-универсал и исследовательский многоразовый аппарат X-37B может оказаться ценным. Потому пожелаем заокеанским инженерам и учёным успеха и 20 апреля скрещиваем пальцы, на манер буквы X.