Недавно на полигон компании SpaceX рядом с техасским г. Макгрегор был доставлен испытательный аппарат DragonFly («Стрекоза»). Этот аппарат, предположительно, сделан из модифицированного тестового изделия, которое использовалось в мае 2015 года для испытания системы аварийного спасения будущих пилотируемых кораблей на стартовой площадке (LAS Pad Abort Test). Теперь в роли DragonFly он пригодится для отработки реактивной посадки космических кораблей на Землю.

Повторное использование космических систем было и остается ключевой идеей, вокруг которой строится стратегия компании SpaceX. По мнению основателя SpaceX Илона Маска, многоразовые ракеты-носители позволят в разы удешевить вывод грузов на орбиту Земли. Руководители компании все еще надеются, что им удастся до конца этого года мягко посадить на плавучую посадочную платформу первую ступень ракеты Falcon 9. Даже критики SpaceX признают, что в апреле, когда садящаяся на баржу ступень была потеряна из-за сломавшейся посадочной опоры, компания вплотную приблизилась к реализации своего плана. Первый случай, когда ступень удастся вернуть на Землю, станет ключевым этапом реализации планов SpaceX.

В то же время, планы по созданию полностью многоразовых космических систем постоянно откладываются. SpaceX уже отказалась от идеи сделать вторую ступень ракеты Falcon 9 многоразовой. Технически это было бы очень сложной задачей. Кроме того, грузоподъемность такой ракеты резко бы уменьшилась, поэтому рентабельность многоразовой второй ступени с самого начала вызывала сомнения. Полностью многоразовой должна стать только новая ракета-носитель SpaceX, обе ступени которой предполагается оснастить метановыми двигателями «Раптор». В последнее время не было никакой новой информации о том, как продвигается разработка этих двигателей.

Кроме того, в телешоу 31 августа директор программы НАСА по разработке коммерческих пилотируемых кораблей Кейти Людерс заявила, что американское космическое агентство отклонило предложение SpaceX использовать реактивную посадку для мягкого возвращения на Землю пилотируемых «Драконов». Пилотируемые корабли SpaceX будут приземляться в воды Тихого океана, а потому повторное их использование станет невозможно. До этого считалось, что через несколько лет после начала полетов SpaceX сертифицирует реактивную посадку в НАСА и сможет ее применять на пилотируемых кораблях. Неизвестно, относились ли слова Кейти Людерс ко всему сроку действия контракта между НАСА и SpaceX или только к первому этапу программы.

Иронично, что корабли CST-100 (Старлайнер) компании Boeing, которые не считаются особо инновационными, будут приземляться на Землю и использоваться многократно. Инженеры Boeing намерены использовать парашютную систему торможения в атмосфере и надувные амортизаторы для смягчения удара о Землю.

В мае 2014 года, т. е. примерно в то же время, когда пилотируемый корабль Dragon был представлен публике, стало известно о программе SpaceX по испытанию его реактивной посадочной системы. Теперь, спустя год, компания вплотную приблизилась к началу тестов.

В прошедшие годы полигон в Макгрегоре использовался для отработки реактивной посадки ракет Falcon 9. На нем совершал свои взлеты и посадки однодвигательный испытательный стенд «Кузнечик», а затем – вплоть до аварии в августе прошлого года – его трехдвигательный потомок, известный как «Кузнечик-2» или Falcon-9R dev.1. Кроме того, в Макгрегоре проводятся огневые испытания обеих ступеней всех ракет Falcon 9 до отправки их на космодром. Сейчас там находится первая ступень ракеты, которая должна будет вывести на низкую орбиту Земли 11 спутников ORBCOMM OG2 в декабре этого года. Это будет первый пуск SpaceX после аварии 28 июня. Первое включение ступени состоялось в сентябре. Полноценный 30-секундный прожиг был запланирован на октябрь, однако до сих пор он не проведен. Возможно, именно с этим связан перенос следующего пуска с 20 ноября на декабрь.

С завершением проверок следующей Falcon 9, т. е. в ближайшие недели, стенд и специалисты SpaceX освободятся для работы с DragonFly. На первом этапе этот аппарат не будет подниматься на высоту, сравнимую с высотой полетов «Кузнечика» и Falcon-9R dev.1. По требованию Федерального управления гражданской авиации США (организация, контролирующая полеты в воздушном пространстве), перед началом полноценных испытаний посадочной системы SpaceX должна провести дополнительные проверки. Сейчас испытательный аппарат может использоваться на высоте до примерно 25 м (80 футов) выше уровня поверхности Земли. Кроме того, испытатели должны обеспечить безопасную зону радиусом более 900 м вокруг полигона. Во время предварительных испытаний DragonFly будет подвешен к крану при помощи троса. Наблюдатели заметили, что новый кран уже доставлен в Макгрегор.

Аналогичным образом проводились испытания посадочного аппарата «Морфеус» (Morpheus), который был прототипом универсальной посадочной платформы для научно-исследовательских станций. Испытания продолжались с 2010 по 2014 год, и первые свои полеты «Морфеус» совершал, будучи подвешенным на тросе. Аппарат SpaceX на первом этапе будет подвергнут динамическим испытаниям. Затем ему предстоит пройти серию коротких включений двигателей SuperDraco, первое из которых должно состояться в течение ближайших недель. Вся программа испытаний займет не менее двух лет.

DragonFly имеет массу около 6,35 т. Он оснащен четырьмя посадочными опорами. После тестов с закреплением на тросе его ждет четыре этапа отработки, о которых уже сообщалось ранее. Первый – посадка с реактивной поддержкой. На этом этапе аппарат будет сбрасываться с вертолета и приземляться на парашютах. Торможение у Земли будет обеспечивать 5-секундное включение двигателей. На втором этапе после сброса с вертолета DragonFly Будет использовать только двигатели, без парашютов. Третий и четвертый этапы будут проходить аналогично, только для набора высоты будет использоваться не вертолет, а собственная двигательная установка корабля. Подробнее о программе можно прочитать здесь. DragonFly оснащен восьмью двигателями SuperDraco, работающими на монометилгидразине и тетраоксиде азота. Они разделены на четыре кластера по два двигателя в каждом. Суммарная тяга двигательной установки составляет более 530 кН (54 тс). Эти двигатели способны достигать полной тяги через 100 мс после зажигания.

Аналогичной двигательной установкой будут оснащаться пилотируемые корабли Dragon 2. Пока что планы SpaceX не изменились, и первый испытательный полет Dragon 2 все еще планируется в конце 2016 года.

Ссылка: nasaspaceflight.com

Обсудить