КАКАЯ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НУЖНА КОСМОНАВТИКЕ?

© В.Д.Кусков, Е.Л.Новикова
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2010 г.

Исторически в отечественной авиакосмической промышленности сформировалось три направления построения авиационно-космических систем (АКС):

1. Воздушный старт с самолета-носителя или экраноплана;

2. Горизонтальный старт и посадка на аэродромы I и II класса;

3. Вертикальный старт (Шаттл).

АКС первого типа, известный как система МАКС, стартующая с самолета-носителя Ан 224 «Мрия», предназначена для выведения полезного груза в виде пилотируемого или грузового (беспилотного) аппарата. Основное назначение системы МАКС — выведение в космос целевых космических аппаратов (КА) (ограниченное количество типов) при практическом исключении возможности съема КА с орбит и возвращения на Землю. В этом смысле выведение с помощью системы МАКС почти ничем не отличается от выведения ракетой-носителем (РН). При том, что система не решает проблему эксплуатации космических систем (КС), МАКС не может выводить и возвращать крупноблочные конструкции (элементы орбитальных систем). Старт с экраноплана хотя теоретически и возможен, но создаст непреодолимые трудности для старта крупных РН и по результатам будет мало отличаться от воздушного старта. Эти два типа АКС не имеют перспектив для решения задач эксплуатации.

Третий тип систем — с вертикальным стартом, хотя и более прост в сравнении с воздушным стартом, но он жестко привязан к месту старта и при этом также решает задачу выведения грузов и не решает проблему возвращения. Возможности возвращения ограничиваются в таких системах возможностью возвращения космонавтов, доставкой малоразмерных приборов и техники с орбитальных станций. Это то, что реализует КА «Союз» и в ближайшем будущем будет делать «Клиппер». Эти системы не обеспечивают возможности выведения и возврата крупногабаритных блоков орбитальных станций, возвращающихся из космических путешествий кораблей, сбор и съем приземных КА целевого назначения для обслуживания и ремонта, удаление космического мусора.

Уже сегодня ясно, что массовые системы, такие как космическая навигационная система (КНС) ГЛОНАСС, должны быть построены в системе эксплуатации с возвратом КА на Землю для ремонта с повторным использованием. Учитывая, что в космосе находится очень много неработающих КА, затраты на их изготовление и выведение составили бы большую часть затрат на создание необходимой АКС, обеспечивающей штатную эксплуатацию КНС.

Итак, какая же многоразовая АКС нужна космонавтике?

Многоразовая АКС должна обеспечивать:

– выведение на опорную монтажную орбиту блоков КС массой ~20 и более тонн (в одноступенчатом варианте);

– возврат блоков КС с опорной орбиты на Землю для ремонта и последующего запуска;

– горизонтальный старт и посадку на полосу аэродрома I и II класса;

– непривязанность к стартовым сооружениям космодромов;

– в двухступенчатом варианте выведение КА целевого назначения (или целых группировок) на рабочие орбиты (от низковысотных до геостационарных);

– сбор отработавших КА или требующих ремонта (с использованием межорбитального буксира) с последующим возвратом на Землю на аэродромы 1 и II классов;

– удаление космического мусора;

– перелетный (или посадочный) аэродинамический режим — более 5 тыс. км.

Перечисленным условиям отвечает многоразовая АКС «Космоплан» с горизонтальным стартом. Автором и руководителем проекта является академик И.Ф. Образцов Работа над проектом ведется два десятилетия. Проект «Космоплан» является синтезом последних достижений авиационной и ракетной промышленности, и его создание открывает эру эксплуатируемого космоса.