Šių metų gegužės 25 d., Apie šeštą valandą vakaro Maskvos laiku, pirmą kartą buvo prijungta Tarptautinė kosminė stotis ir privačios kompanijos sukurtas erdvėlaivis „SpaceX Dragon“. Šis įvykis sukėlė daug pagyrų ir drąsiausių prielaidų apie pasaulio astronautikos ateitį. Daugumos šios žmogaus veiklos srities specialistų ir mėgėjų nuomone, privačių finansų ir pastangų patrauklumas astronautikai suteiks jai puikų impulsą. Reikėtų pažymėti, kad tokie išgalvojimai po pasaulį vaikšto jau dešimt metų, jei ne daugiau. Tačiau būtent „Dragon“sunkvežimio paleidimas į orbitą su vėlesniu prijungimu tapo įvykiu, kuris paprastus spėjimus pavertė labai tikroviškomis versijomis. Atsižvelgiant į šį požiūrių pasikeitimą, galime tikėtis sėkmingo kitų komercinių astronautikos projektų užbaigimo.
„SpaceShipOne“
Pirmąjį privatų erdvėlaivių projektą „SpaceShipOne“nuo devintojo dešimtmečio pabaigos sukūrė „Scaled Compositer LLS“. Buvo vykdomas šio aparato, skirto suborbitaliniams skrydžiams, kūrimas, įskaitant dalyvavimą „Ansari X-Prize“konkurse. Kad gautų pastarąjį, naujasis įrenginys per dvi savaites turėjo atlikti du suborbitalinius skrydžius ir grįžti į Žemę.
Dėl siūlomo skrydžio kurso ypatumų „SpaceShipOne“įgijo būdingą išvaizdą. Aerodinaminiu požiūriu tai orlaivis be uodegos, kurio vertikalios kilpos atlenkiamos atgal. Be to, priešingai nei didžioji dauguma kitų be uodegų, kiliai turi horizontalų plunksną. Šis faktas vienu metu sukėlė daug jaudulio žmonėms, bandantiems pritaikyti „SpaceShipOne“į esamą išdėstymo klasifikaciją. Į galinį korpusą buvo įdėtas specialiai sukurtas hibridinių raketų variklis. Maži matmenys ir reikalavimai dujų turbinos variklio traukos jėgai tapo naujo nestandartinio kuro paieškos priežastimi. Dėl to buvo pasirinkta kuro pora polibutadienas - azoto oksidas. Polibutadieno blokas yra degimo kameroje, o užvedus variklį į kamerą tiekiamas oksidatorius.
Be neįprastos laivo jėgainės, įdomi ir jo skrydžio eiga. Pakilimas iš įprasto pakankamo ilgio kilimo ir tūpimo tako atliekamas naudojant specialiai sukurtą „WhiteKnight“orlaivį. Originalios konstrukcijos orlaivis pakelia erdvėlaivį į 14 kilometrų aukštį, po kurio vyksta atkabinimas. Be to, inercija skrendantis „SpaceShipOne“pasiekia reikiamą atakos kampą ir jo pilotas užveda variklį. Per minutę su mažu hibridiniu raketiniu varikliu sukuriama maždaug 7500 kgf trauka. Pagreitėjimo metu suborbitalinė transporto priemonė pasiekia šiek tiek didesnį greitį nei M = 3, o tai aiškiai nepakanka patekti į orbitą. Nepaisant to, išjungus variklį maždaug 50 kilometrų aukštyje, transporto priemonės greitis yra pakankamas, kad būtų galima tęsti skrydį balistine trajektorija. Dėl inercijos „SpaceShipOne“pakyla į didžiausią skrydžio aukštį - apie 100 kilometrų - ten, kur yra trys minutės. Pasirodžius, kad laivo greitis yra nepakankamas, kad ir toliau būtų erdvėje, prasideda nusileidimas. Įdomu tai, kad nusileidimo pradžioje užpakalinė aparato sparnų dalis kartu su ant jo sumontuotais rakteliais ir stabilizatoriais ženkliai pakyla aukštyn. Tai daroma siekiant padidinti oro pasipriešinimą ir sumažinti nusileidimo greitį. 17 kilometrų aukštyje sparnai grįžta į pradinę padėtį, o „SpaceShipOne“planuoja nusileisti aerodrome.
Pirmasis suborbitalinės transporto priemonės bandomasis skrydis įvyko 2003 m. Gegužės 20 d. Tada „WhiteKnight“pakėlė laivo prototipą į daugiau nei 14 kilometrų aukštį. Praėjus daugiau nei metams, įvyko du pilotuojami skrydžiai, kurie projekto kūrėjams atnešė pelnytą šlovę ir „X-Prize“fondo prizą. 2004 m. Rugsėjo 29 d. Lakūnas M. Melville'as patyrusią „SpaceShipOne“pakėlė į 102, 93 kilometrų aukštį. Vos po penkių dienų lakūnas B. Binney padarė antrą galiojantį pakilimą į kosmosą, pasiekdamas 112 kilometrų. Už du pilotuojamus suborbitalinius skrydžius per dvi savaites (iš tikrųjų vieną) „Scaled Compositer LLS“gavo dešimt milijonų dolerių.
Antrasis erdvėlaivis
„SpaceShip One“projektas neabejotinai buvo sėkmingas ir sėkmingas. Tačiau tik trys vietos kabinoje padarė šio projekto komercines perspektyvas labai abejotinas. Reikėjo gerokai pataisyti projektą, kad laivo keliamoji galia taptų sėkmingesnė. Šiuo tikslu beveik iš karto po „Ansari X“premijos gavimo „Scaled Compositer LLS“pradėjo naują projektą - „SpaceShipTwo“(SS2).
Antrosios „Space Spike“versijos konstrukcija iš dalies panaši į pirmąją. Tačiau nauji keliamosios galios reikalavimai galėjo tik paveikti išdėstymą. Taigi, reikėjo pakeisti fiuzeliažo dydį, pertvarkyti jį ir pakeisti sparno padėtį. Skirtingai nuo aukšto sparno „SpaceShipOne“, SS2 yra žemo sparno orlaivis: jo sparnas pritvirtintas prie korpuso apačios. Tai buvo padaryta siekiant pagerinti skrydžio rezultatus tankiuose atmosferos sluoksniuose ir padidinti šiluminę varžą nusileidimo metu. Galiausiai pakeista killių ir stabilizatorių forma. Kalbant apie sparnų pakėlimo sistemą, šis nusileidimo greičio mažinimo metodas buvo pripažintas visiškai sėkmingu ir priimtinu naudoti naujame projekte. Panašiai atsitiko ir su varomosios sistemos tipu, nors pasikeitus aparato masės ir dydžio parametrams, buvo sukurtas naujas dujinis variklis.
„SpaceShipTwo“skrydžio procedūra paprastai yra panaši į pirmąją transporto priemonės versiją. Skirtumas tik lėktuvnešio tipas - „WhiteKnight II“buvo sukurtas SS2, kuris turi kitokį kėbulo išdėstymą ir naujus turboreaktyvinius variklius. Pasak vyriausiojo projekto konstruktoriaus B. Rutano, SS2 gali pakilti į 300 kilometrų aukštį, nors praktiškai šie duomenys dar nepatvirtinti.
Išbandyti įvairias „SpaceShipTwo“projekto paprogrames buvo toli gražu nelengva. Taigi, naujai įrenginio konstrukcijai taip pat reikėjo naujos šiluminės apsaugos. Tačiau sunkiausias darbas buvo susijęs su nauju, galingesniu hibridiniu varikliu. 2007 m. Liepos 26 d. Variklių bandymų metu Mojave oro uosto bandymų centre įvyko tragedija. Cisterna su 4,5 tonos oksidatoriaus neatlaikė slėgio ir sprogo. Išsklaidytos metalo atplaišos nužudė tris žmones, o dar trys buvo sužeisti įvairaus sunkumo. Laimei, sužeistieji laiku gavo reikiamą pagalbą ir po kelių savaičių galėjo grįžti į aktyvų gyvenimą.
Pirmasis bandomasis pirmojo SS2 prototipo, kuris gavo savo pavadinimą „VSS Enterprise“, skrydis įvyko 2010 m. Kovo 22 d. Kaip ir pirmojo „SpaceShip“atveju, šio skrydžio metu laivo prototipas visą laiką buvo prijungtas prie vežėjo orlaivio. Kiti keli mėnesiai buvo skirti nepilotuojamiems traukimams ir visų laive esančių sistemų tikrinimui. Tų pačių metų liepos viduryje SS2 pirmą kartą pakilo su įgula. Du pilotai dar kartą patikrino ryšio, navigacijos ir valdymo sistemų veikimą. Po trijų mėnesių buvo atliktas pirmasis „Enterprise“atkabinimas, o po to - sklandymas. Dėl tam tikrų finansinių ir techninių priežasčių pirmasis 2011 m. Suplanuotas suborbitalinis skrydis, kertantis apatinę erdvės ribą, neįvyko. Be to, praėjusį rudenį bandomieji skrydžiai turėjo būti sustabdyti neribotam laikui. Šiuo metu bandymus planuojama atnaujinti šią vasarą.
Dėl akivaizdžių priežasčių dar per anksti kalbėti apie „SpaceShipTwo“komercines perspektyvas. Bandymai dar nebaigti, o prietaisas niekada nebuvo kosmose. Tačiau jau kūrėjo įmonės vadovybė tvirtina, kad artimiausiu metu bus pastatyti penki SS2 ir du „WhiteKnight II“. Be to, dar 2009 metais „Scaled Compositer LLS“pasiūlė rezervuoti vietas turistiniams skrydžiams. Jie paprašė bilieto už 200 tūkstančių JAV dolerių. Tačiau net praėjus trejiems metams nuo klientų įrašymo pradžios pirmasis iš jų vis dar negalėjo pakilti į kosmosą.
„Spacex“drakonas
Sėkmingesnis už SS2 buvo „SpaceX“projektas „Dragon“. Tačiau, skirtingai nei „Scaled Compositer LLS“programos, jis buvo sukurtas padedant NASA. Be to, jis turi ir kitų tikslų. Skirtingai nuo grynai turistinio „SpaceShip“, „Dragon“yra grįžtamoji transporto priemonė, skirta pristatyti naudingus krovinius į kosmines stotis.
Būtent taikymo ypatybės lėmė būdingą „Dragon“aparato išvaizdą ir struktūrinį padalijimą. Jį sudaro dvi dalys - cilindrinė įranga -krovinys ir krovinys sutrumpinto kūgio pavidalu. Laivo viduje yra 14 kubinių metrų slėgio tūris, o dar 10 nėra apsaugoti nuo oro nutekėjimo. Erdvėlaivis patenka į orbitą naudojant nešioklę „Falcon-9“.
Pirmasis bandomasis „Dragon“skrydis įvyko 2010 m. Gruodžio 8 d. Raketos pakilo nuo Kenedžio centro paleidimo aikštelės ir padėjo transporto priemonę į orbitą. Drakonas padarė dvi orbitas aplink Žemę ir leidosi žemyn. Nusileidimo kapsulė buvo užtvindyta Ramiajame vandenyne, prie Amerikos krantų. Po pusantrų metų - 2012 m. Gegužės mėn. - buvo atliktas pirmasis visavertis „Dragon“paleidimas. Į orbitą paleistas erdvėlaivis sėkmingai priartėjo prie TKS ir buvo prie jo prijungtas. Pažymėtina, kad iš galimų šešių tonų naudingo krovinio „Dragon“į ISS pristatė tik 520 kilogramų. Projektų vadovai šį svorio skirtumą sieja su poreikiu papildomai patikrinti sistemas ir nenoru rizikuoti didele apkrova. „Dragon“į ISS atnešė tai, ką jie vadina neprivalomais elementais.
Artimiausiu metu „SpaceX“ketina užbaigti visų laivo eksploatavimui būtinų dokumentų gavimą. Po to bus galima pradėti visavertę komercinę operaciją. Nors, kaip sakoma „SpaceX“, iš pradžių jų kūrimas bus skirtas tik krovinių pristatymui į TKS. Tolimesnėje ateityje „Drakono“pagrindu bus sukurtas pilotuojamas erdvėlaivis „Red Dragon“, skirtas skristi į Marsą. Tačiau šios galimybės kūrimas dar tik prasideda.
CST-100
Be mažų įmonių, komercinės erdvėlaivių kūrimu užsiima ir aviacijos pramonės milžinai. Nuo 2009 metų „Boeing“dirba prie projekto „CST-100“. 2010 m. Žiemą NASA agentūra prisijungė prie projekto kūrimo, nors jos dalyvavimas yra padėti mokslinių tyrimų srityje ir prisiimti nedidelę finansavimo dalį. Projekto CST-100 tikslas yra sukurti naują erdvėlaivį, skirtą kroviniams ir žmonėms paleisti į orbitą. Ateityje aparatas, galintis paleisti į kosmosą septynis žmones, tam tikru mastu turėtų tapti „Shuttles“įpėdiniu.
Dėl akivaizdžių priežasčių techninės projekto detalės iš esmės nežinomos. Nepaisant to, „Boeing“ekspertai jau paskelbė kai kuriuos būsimo erdvėlaivio niuansus. Bendra masė yra apie 10 tonų, o korpuso skersmuo iki 4,5 metro, jis bus pristatytas į orbitą naudojant nešioklę „Atlas V.“Nusileidimą planuojama atlikti tuo pačiu metodu, kurį naudojo „Dragon“arba Rusijos sojuz. Remiantis CST-100, planuojama sukurti kelias įvairios paskirties transporto priemones, skirtas kroviniams ir žmonėms paleisti į kosmosą.
Šiuo metu bandomos įvairios būsimo laivo sistemos ir komponentai. Pirmasis CST-100 skrydis numatytas 2015 m. Iš viso 15 -aisiais metais planuojama atlikti tris paleidimus. Pirmojo metu erdvėlaivis bus paleistas į orbitą automatiniu režimu. Tada antrasis nepilotuojamas erdvėlaivis dalyvaus gelbėjimo sistemos bandymuose, o tik trečiajame skrydyje CST-100 bus žmonių. Komercinis naujojo erdvėlaivio naudojimas bus pradėtas tik 2016 m., Jei nebus didelių bandymų problemų.
Tycho brahe
Visi aukščiau aprašyti projektai turi vieną bendrą bruožą. Juos kuria gana didelės organizacijos. Kaip paaiškėja, įmonė neturi būti viena, kad galėtų dalyvauti privačios kosmoso lenktynėse. Taigi dizaino biurą „Copenhagen Suborbitals“sudaro tik du žmonės - Christianas von Bengtsonas ir Peteris Madsenas. Jiems padeda 17 entuziastų, dalyvaujančių visų projekto komponentų surinkime. Kosminė programa „Tycho Brahe“pavadinta danų Renesanso astronomo vardu. Astronomo vardu pavadinto projekto tikslas yra raketų ir kosmoso komplekso, skirto suborbitaliniams skrydžiams, statyba.
„Tycho Brahe“kompleksas susideda iš raketų paleidimo įrenginio kartu su „HEAT-1X“raketu ir MSC („MicroSpaceCraft“) pilotuojama kapsule. Raketa su hibridiniu varikliu turi neįprastą šios klasės technologijų dydį. Taigi HEAT-1X skersmuo yra tik 25 coliai (64 centimetrai). Nesunku atspėti, kad tinkama kapsulė taip pat yra mažo dydžio. MSC kapsulė yra sandarus vamzdelis su stikline nosimi. Kaip suprato dizaineriai, kapsulė turėtų būti paleista į maždaug 100 kilometrų aukštį naudojant raketą. Paskutiniame skrydžio etape raketa kartu su kapsule pradeda judėti balistine trajektorija. Nusileidimas turėtų būti atliekamas naudojant aerodinaminius stabdžius, parašiutą ir daugybę kitų įrenginių. Atsižvelgiant į mažus nusileidimo transporto priemonės matmenis, kyla rimtų abejonių dėl saugaus nusileidimo galimybių.
Pirmasis raketos su masinio ir dydžio žmogaus simuliatoriumi paleidimas buvo numatytas 2010 m. Rugsėjo 5 d. Jis buvo atšauktas likus kelioms valandoms iki numatyto laiko. Vieno iš paskutinių sistemų patikrinimų metu paaiškėjo, kad kilo problemų dėl oksidatoriaus tiekimo vožtuvo šildymo. Atsižvelgiant į projekto specifiką, šios dalies šildymas turėjo būti atliekamas naudojant įprastą buitinį plaukų džiovintuvą, net galingą. Patobulinimai truko iki praėjusių metų birželio pradžios. Bet tada buvo problemų, šį kartą su uždegimo sistema. Laimei, jis buvo greitai sutvarkytas ir birželio 3 d. Raketa HEAT-1X pagaliau pakėlė MSC į orą. Remiantis skrydžio planu, raketa turėjo pakilti į maždaug 2, 8 kilometrų aukštį, o tada nuleisti apvalkalą ir MSC modulį. Pastarasis turėjo nusileisti parašiutu. Išėjimas į projektinį aukštį ir modulio fotografavimas su manekenu buvo sėkmingas. Tačiau nusileidimo parašiutu linijos susipainiojo. Prietaisas įkrito į Baltijos jūrą.
Po pirmojo bandymo Kopenhagos „Suborbitals“darbuotojai priėjo prie išvados, kad reikia daug patobulinti. Tiesą sakant, dabar tai daro visos dvi dešimtys entuziastų. Matyt, Tycho Brahe turi daug trūkumų. Šią prielaidą patvirtina faktas, kad praėjus metams po pirmojo ne visai sėkmingo komplekso skrydžio projekto autoriai neskuba dalintis informacija apie kito starto datą. Akivaizdu, kad iniciatyvių piliečių grupė dar negali priminti savo įvykių. Tačiau „Tycho Brahe“šiuo metu yra vienintelis Europos privačios erdvės projektas, pasiekęs net bandymų etapą.
