“Падение” не черного Фантома или как еще один проект DARPA так не увидел космос

Пока что космос не так милитаризирован, как это могло бы быть. Многие военные проекты прошлого века так и не были осуществлены: можно вспомнить Стратегическую оборонную инициативу США, проекты и прототипы советского космического лазерного оружия и многое другое. Сейчас же, вроде как, все ограничивается спутниками военного назначения для воздушно-космической и противоракетной обороны, но исследования в этом направлении как велись, так и ведутся сейчас. Одна из разработок Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США должна была помочь военным выводить на орбиту небольшие спутники затрачивая минимум времени и средств. Но проект XS-1 – космический самолет и ракета-носитель по совместительству – так и не был реализован. Что же хотели создать в DARPA и что из этого вышло?

Экономика должна быть экономной

Идея о бюджетной и быстрой доставке малых спутников на орбиту в Министерстве обороны США засела достаточно давно. По крайней мере можно вспомнить проект Rockwell X-30 из 1980-х и Lockheed Martin X-33. Однако ни с первым ни со вторым не сложилось.

X-30 отправили на покой в 1993 году из-за недостатка финансирования и желания Министерства обороны разместить на борту экипаж из двух человек, а это рождало дополнительные проблемы в техническом плане. X-33 закрыли в 2001 году. Причиной, по официальной версии, стала проблема с топливными баками, удорожание конструкции и нестабильность полета, хотя прототип был собран на 85%.

И в 2013 году в DARPA объявили о начале программы XS-1. Ее целью было создания бюджетного многоразового средства доставки на орбиту спутников, которое смогло бы быстро и часто осуществлять запуски. Для создания концепции такого аппарата были выбраны Boeing с Blue Origin , Masten Space Systems с XCOR Aerospace и Northrop Grumman с Virgin Galactic. Были оформлены конкретные требования к кораблю – беспилотник, разгон до 10 Махов, доставка не менее 1,4 т полезного груза на орбиту и возможность совершение 10 запусков за 10 дней. Цена одного должна была составить 5 миллионов долларов США.

Концепт XS-1
Концепт XS-1

Через четыре года DARPA отдало предпочтение Boeing и компании Aerojet Rocketdyne, которая была ответственна за разработку двигателя AR-22. На проект от Управления было выделено 146 миллионов долларов, со стороны Boeing никаких цифр озвучено не было.

Немного о технической стороне вопроса

Будущий космоплан получил свое название Phantom Express. Дополнение “express” было более чем уместно: все-таки осуществление 10 запусков за 10 дней – амбициозная задача.

Предполагалось, что взлет корабля будет осуществляться вертикально, а приземляться он будет как обычный самолет. В некоторых источниках XS-1 называют уменьшенной копией шаттла, но такое сравнение не совсем верное. Весь запас топлива в Phantom размещался в баке, который находился в корпусе корабля. Шаттлы же взлетали вместе с огромным резервуаром для топлива и на первоначальном этапе тяга создавалась двумя твердотопливными ускорителями, которые сбрасывались после набора скорости.

Phantom Express представлял собой единую конструкцию с топливным баком и одним двигателем – это было важно для осуществления частых запусков. По сути, для подготовки корабля к очередному старту было бы достаточно осмотра и диагностики, заправки топлива, размещения полезной нагрузки и возврата на стартовый стол.

Полезной нагрузке по проекту отводилось место на верхней части фюзеляжа. Запуски должны были выглядеть примерно следующим образом: после старта Phantom Express набирал скорость порядка 10 Махов, приближаясь к линии Кармана. Там спутник отсоединялся от корабля и уже с помощью собственного двигателя выходил на орбиту, а Phantom возвращался на взлетную полосу.

В июле 2018 года совместная группа из Aerojet Rocketdyne и DARPA заявила об успешном испытании двигателя AR-22. Состоялись десять 100-секундных циклов работы за 240 часов. По словам руководителя проекта в Aerojet Джеффа Хайнса, команда инженеров смогла сократить время между запусками до 6 часов вместо 17, в том числе благодаря ускоренной проверке двигателя.

Сам AR-22 – это слегка модернизированный RS-25, который использовали в программе Space Shuttle. Все тот же Хайнс отметил, что основное отличие двигателя AR-22 – это современная компьютерная система управления, а в остальном же придумывать что-то новое не было нужды. AR-22 собрали из готовых комплектующих, которые были на складах Aerojet, а часть которых предоставило НАСА.

Испытания двигателя AR-22
Испытания двигателя AR-22

После успешных испытаний двигателя, в ноябре 2018 уже Boeing отрапортовал о готовности бака для жидкого кислорода. В его производстве были использованы как собственные наработки компании, так и технологии исследовательской программы NASA Composite Cryotank Technologies and Demonstration (CCTD). Были использованы новые легкие композитные материалы, благодаря которым вес бака смогли уменьшить практически на 40% в сравнении с такими же алюминиевыми.

Изготовление топливного бака
Изготовление топливного бака

Все успехи позволили говорить о скором завершении проекта и первом полете, который запланировали на 2021 год.

Что-то пошло не так

22 января 2020 года представитель Boeing Джерри Дреллинг сделал следующее заявление:

«После подробного обзора Boeing немедленно прекращает свое участие в программе Экспериментального космоплана. Теперь мы перенаправим полученные инвестиции в другие программы Boeing, которые охватывают морскую, воздушную и космическую сферы».

Выход Boeing из программы по сути завершил ее. Однозначного и четкого ответа, почему было принято такое решение нет. Иногда это связывают с финансовыми проблемами компании, которые начались после катастрофы самолета Boeing 737 MAX возле Джакарты в 2018 году и катастрофой такого же самолета под Аддис-Абебой в марте 2019 года. Последовало падение стоимости акций компании. Возможно поэтому было принято решение по сокращению части программ Boeing, чтобы сосредоточить финансирование в каком-то одном направлении для выхода из кризиса.

Истиной причины выхода из программы мы, скорее всего, так и не узнаем. В DARPA отметили, что из программы будут извлечены важные уроки, а главным результатом назвали успешные испытания двигателя AR-22, который в полной мере соответствует целям Управления по созданию аппарата для бюджетных и быстрых запусков космических спутников.

И хотя этот проект и потерпел неудачу, можно отметить удачную разработку беспилотного Boeing X-37 – экспериментального орбитального самолета для исследования и обкатки новых технологий. На данный момент его максимальное нахождение на орбите составило 780 дней. Среди его возможностей также присутствует вывод спутников, но есть и фундаментальное отличие от проекта XS-1 – это запуск в головном обтекателе ракеты-носителя. Поэтому о скорости и небольшой цене запусков здесь речи идти не может.

Boeing X-37
Boeing X-37

Пока что альтернативы у нереализованного Phantom Express нет. И здесь может возникнуть резонный вопрос: если программа была свернута после достижения определенных успехов, так ли США нуждается в таком космоплане? Но пока однозначный ответ и на этот вопрос вряд ли можно найти.


Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.

Source link

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.