Наука изучает способы сокращения стоимости ракет
5 мая 1960
Нет необходимости указывать на то, что запуск искусственного спутника - мероприятие дорогое. Но следует упомянуть, что ракетчикам об этом известно даже лучше, чем налогоплательщикам. На самом деле, некоторые группы ученых и инженеров тратят свое время, придумывая пути и способы делать это более дешевле.
Ключевое слово в их размышлениях - это «возвращение ракеты». Первая ступень крупной жидкотопливной ракеты значительно крупнее, чем все остальные ступени, вместе взятые. Логически, она также и наиболее дорогая и, более того, шансы возвращения первой ступени лучше, чем таковые для возвращения любых других.
Первая ступень, дающая большой толчок всему, сама, как правило, не поднимается очень высоко. Она может, после того, как самостоятельно стартовали верхние ступени, пролететь по инерции 80 или 100 миль, а затем упасть в океан, примерно в 150-200 милях от места взлета. Если кто-то способен сделать ее падение достаточно мягким, то ее можно будет отбуксировать назад на базу, подготовить и использовать снова.
Следует отметить, что возвращение крупной твердотопливной ракеты может не окупиться. Твердотопливная ракета - это просто корпус, в котором самая дорогая часть - это тщательно изготовленное сопло. Но сопла, вероятно, не будут повторно использоваться.
Одинаково дорогие (и в чем-то более сложные) сопла жидкотопливных ракет могут использоваться снова и снова, как нам известно из тестов. А также там топливные насосы, турбины, системы подачи топлива - и все они изготовлены с большой точностью, сложные и дорогие. Вкратце, возвращение крупной жидкотопливной ракеты станет большой экономией.
Имеются различные возможности замедления такой использованной ракеты, чтобы она коснулась суши - или воды - достаточно мягко, чтобы быть спасенной.
Одно такое решение, защищаемое космическими инженерами компании «Гуд’ир», особенно элегантно, но применимо только к пилотируемому аппарату. Если у вас есть трехступенчатый корабль, у которого третья ступень должна временно выйти на орбиту, то эта ступень должна быть крылатой, выглядя как реактивный самолет. Первая и самая крупная ступень может быть также оснащена крыльями и иметь пилота, который сможет посадить ее, как самолет.
Должна ли вторая ступень тоже быть крылатой, за что изначально выступала эта группа, кое в чем сомнительно. Вторая ступень может быть просто крупной одноразовой твердотопливной ракетой.
Когда заходит речь о возвращении ракеты, то все склонны сначала думать о парашютах. Ну, парашюты использовались для маленьких ракет, пустого веса до 300 фунтов. Но если груз, который надо мягко опустить, значительно крупнее, парашюты тоже становятся крупнее и тяжелее. Когда общий вес превышает, скажем, 8’000 фунтов, парашюты, или парашютные связки просто становятся непрактичными.
Что интересно, одно из самых недавних исследований по проблеме возвращения ракет, является возвратом к более старой идее. В 1931 и 1932 годах германский ракетный первопроходец Рейнхольд Тилинг - он умер в 1933 году, когда взорвалась его лаборатория, - продемонстрировал ракеты, имевшие четыре длинных хвостовых плавника. На пике полета часовой механизм вступал в дело, делая из этих плавников тонкие крылья, что превращало ракету в планер.
Это то, что Тилинг действительно построил и продемонстрировал. А запатентовал он кое-что другое. Согласно полученному им патенту, все четыре хвостовых плавника должны были раскрыться, одновременно поворачиваясь на половину оборота, так, чтобы они могли работать как лопасти вертолета. Повторимся - он построил что-то другое, но запатентовал хвостовые плавники, которые должны были стать лопастями.
Исследования, проведенные инженерной группой компании «Бэлл Эйркрэфт», имеющей очень обширный опыт с вертолетами, показали, что возвращение крупных ракет посредством многолопастного пропеллера выглядит очень многообещающим. Лопасти пропеллера будут весить значительно меньше, чем парашюты. Они едва-ли займут много места (в то время, как парашюты довольно объемны) и скорее всего не откажут, если нагрузка станет слишком большой.
Действительно, когда пустая ракета, подвешенная вращающимися лопастями, окажется в нижних слоях атмосферы, станет возможным влиять на угол атаки лопастей, посредством команд по радио, а также заставить ее спуститься к району, где ждут спасательные суда.
Пока что возвращение ракет не пробовалось, поскольку для существующих ракет непонятно, что дороже - потеря первой ступени, или попытка ее возвращения. Но большая ракета «Сатурн» будет стоить достаточно, чтобы окупились попытки возвращения.
Sunday Independent
Содержание
