НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И МЕЖДУНАРОДНО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ СУБОРБИТАЛЬНОЙ ПИЛОТИРУЕМОЙ КОСМОНАВТИКИ

© К.С.Каптелина, Ю.Н.Макаров, Э.Г.Семененко, С.В.Стельмах, Н.И.Стельмах
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2017 г.

Одним из критериев высокого статуса космической державы будет служить способность государства осуществлять самостоятельные суборбитальные пилотируемые полеты.

В настоящее время в Российской Федерации, США развернуты исследования и разработки в интересах формирования задач и определения облика перспективных космических средств нового поколения для суборбитальной космонавтики, новых требуемых технологий и принципов по созданию космических систем, разработка международно-правового обеспечения процесса организации и управления деятельностью системы суборбитальных космических средств для решения актуальных задач науки, проведения «быстрых» транспортных операций, проведения научно-исследовательских экспериментов по отработке новых космических технологий и ключевых элементов ракетно-космической техники (РКТ), космического туризма.

В рамках государственной программы Российской Федерации и ее подпрограмм Руководством страны предусмотрено решение задач инновационного развития космической деятельности (КД), в том числе направления, обеспечивающего выполнение суборбитальных пилотируемых полетов.

По полученным прогнозным проектно-поисковым решениям и оценкам специалистов сделан вывод, что в перспективе развитие пилотируемых космических полетов будет осуществляться поэтапно с переходом к широкому применению суборбитальных космических систем и формированию в конечном итоге новой отрасли КД – суборбитальной космонавтики.

В настоящее время развернуты работы по созданию инфраструктуры суборбитальной космонавтики, в том числе по созданию средств выведения и космических аппаратов (КА). При формировании проектных решений используются принципы многоразового применения и блочно-модульного построения космических систем на основе агрегатирования, унификации, интеграции функций создаваемых конструкций.

Так, в рамках США, КНР и других стран осуществляются работы по созданию многоразовых ракет-носителей, средств выведения КА на основе расширения применения принципов многоразовости и интеграции функций модулей космических средств (не только для первых, но и вторых ступеней ракет-носителей их двигателей и др.), что позволит сделать направление суборбитальной космонавтики экономически выгодным видом КД.

В США конструктором Илоном Маском по проблеме применения принципа многоразовости применения были проведены исследования и получены положительные результаты по возможностям повторного использования первой ступени РН, выявлены резервы для реализации принципа многоразового применения в перспективе в отношении вторых ступеней, двигателей и др.

Проведенные проработки в области суборбитальной космонавтики и полученные оценки специалистов показывают, что принципы многоразового применения и интеграции функции могут быть использованы для реализации также идеи спасания двигателей и ускорителей, применения новых технологий и материалов, что позволит разработать в конечном итоге эффективную систему спасания элементов РКН, позволяющую значительно снизить стоимость пусков.

Определение оптимального облика, структуры и состава системы спасания ступеней и отдельных элементов космических средств - одна из ключевых проблем суборбитальной космонавтики, заключающаяся в определении рациональной схемы осуществления безопасных суборбитальных полетов.

В рамках НИОКР по проблеме реализации многоразовости в суборбитальных пилотируемых полетах представляется необходимым исследовать и использовать научно-технические, проектно-конструкторские и технологические решения и опережающий задел, накопленные в положительном опыте создания отечественной КД при реализации космических проектов (МКС, орбитальных станций, многоразовой космической системы «Буран» и др.), а также основы практики применения космической системы «СпейсШаттл».

Опыт США и Китая в области создания суборбитальных пилотируемых систем показывает, что подходы, используемые компанией SpaceX, для спасания первой ступени имеют значительные резервы за счет возможностей применения вертикальной «ракетной посадки».

Следует отметить значительный потенциал использования при создании суборбитальных космических систем технологии масштабируемых летных демонстраторов. Проведение опережающих экспериментальных летных исследований на демонстраторах является характерной особенностью опыта создания отечественных и зарубежных гиперзвуковых воздушно-космических аппаратов, что позволяет верифицировать методы, средства и результаты расчетов и экспериментов в условиях ограниченных возможностей наземной стендовой базы для отработки гиперзвуковых технологий. Такой подход позволяет определить номенклатуру ключевых решений, которые необходимо отработать на демонстраторах. Применение технологии демонстраторов по оценкам специалистов - эффективный способ гарантированной отработки перспективных воздушно-космических систем для суборбитальных пилотируемых полетов.

Наряду с созданием и обоснованием требуемой инфраструктуры суборбитальной космонавтики, технологий суборбитальных полетов требуется развитие международно-правовой нормативной базы, регламентирующей порядок и критерии осуществления безопасной КД на этапах подготовки полетов, запуска, выполнения требуемых задач на орбите, обеспечения безопасного спуска и посадки суборбитальных средств с учетом требований международного космического права.

Решение задач обеспечения безопасности реализуемых суборбитальных космических операций обусловит необходимость создания высококачественной техники для суборбитальных полетов и требует государственной поддержки и стимулирования деятельности по созданию с использованием принципов коммерциализации и форм государственно-частного партнерства парка конкурентоспособных на мировом уровне отечественных суборбитальных космических средств.

В докладе обсуждены задачи и предлагаемый комплекс мер по развитию необходимой нормативно-правовой базы развития пилотируемых суборбитальных полетов, подходы и пути организации КД в области космического туризма, предложения по внесению необходимых изменений и дополнений в Закон Российской Федерации «О космической деятельности».