Альтернативная история космонавтики Ссср

модельного времени). Комментарии в особо интересных местах оформлены как

переговоры борт-земля, рапорты о прохождении команд и т.д.

После выхода на орбиту результаты выводятся 1 раз в 10 секунд.

С результатами можно ознакомиться здесь:

Телеметрия запуска АКС (общая)

>http://samlib.ru/s/shumil_p/akc-01.shtml

Телеметрия запуска АКС (1-я ступень)

>http://samlib.ru/s/shumil_p/akc-02.shtml

Не обращайте внимания на большую посадочную скорость. Мне просто

лень было отлаживать автопилот и подбирать режим глиссады/посадки.

Телеметрия запуска АКС (модель атмосферы)

>http://samlib.ru/s/shumil_p/akc-03.shtml

АКС взлетает по-самолетному (горизонтальный старт), используя тягу

шести ДТРД. Длина разбега чуть меньше 3500м. Скорость отрыва высокая

— больше 450 км/ч. АКС набирает высоту 11-12 км. Набор высоты занимает

около 20 минут, и за это время двигатели сжигают 16т авиационного

керосина.

На этой высоте и скорости, приближающейся к 1 М, происходит переход

на "космические" ЖРД. Сначала включаются два ЖРД. Потом ДТРД выключаются

и их воздухозаборники закрываются заслонкой. Через несколько секунд

включаются оставшиеся три ЖРД и АКС делает "горку".

На высоте более 40км топливо ЖРД заканчивается, АКС раскрывает

створки грузового отсека и выводит 2-ю и 3-ю ступени за пределы грузового

отсека. Происходит разделение. 2-я ступень включает двигатели и уходит

в самостоятельный полет. А АКС закрывает створки грузового люка и

продолжает "горку". Запаса вертикальной скорости хватает до высоты

85-90км, после чего подъем переходит в снижение. Максимальные перегрузки

не превышают 3g (на высоте порядка 45км). Максимальная скорость 1330м/с

или приблизительно 4850 км/ч (на высоте около 30км).

На высоте порядка 9км скорость падает до дозвуковой, заслонка

открывает воздухозаборники и запускаются два (из шести) ДТРД. Все

двигатели запускать нет необходимости — вес машины с 640т (на старте)

упал до 250т. Снижаясь, АКС, как обычный самолет, идет на аэродром. Это

может быть аэродром старта или любой другой с длиной ВПП 4-4.5 км.

Запуск двигателей 2-й ступени прошел на высоте 46-47км, вертикальной

скорости 860м/с и горизонтальной 1070м/с (без учета вращения Земли) или

1370 (с учетом вращения Земли) Полная скорость 1620м/с. Угол траектории

— 31 градус к горизонту.

Запуск двигателей 3-й ступени прошел на высоте 156км и скорости

4330м/с. Вертикальная скорость при этом 773м/с.

3-я ступень вывела полезную нагрузку 15т на орбиту 206 х 228км.

Для сравнения сопоставим параметры траектории на момент окончания

работы двигателей АКС и первой ступени РН Протон-К.

АКС

Высота 40.96км. Скорость полная 1392м/с (без учета вращения Земли)

Угол 39град. к горизонту. (верт. скорость 887м/с)

Протон-К

Высота 40.8км. Скорость полная 1782м/с (без учета вращения Земли)

Угол 20град. к горизонту. (верт. скорость 606м/с)

Из приведенных данных видно, что высота практически совпадает, угол

подъема траектории и вертикальная скорость АКС значительно выше, но

полная скорость серьезно (на 400м/с) уступает 1-й ступени РН Протон.

Общий вывод — гиперзвуковой самолет-разгонщик вполне может заменить

первую ступень РН тяжелого класса.

Задача выполнена. Полезная нагрузка 15т выведена на НОО. Какие еще

преимущества дает использование АКС?

До высоты 40-42км полезная нагрузка находится в закрытом

грузовом отсеке АКС. Корпус АКС защищает ПН на участке самых тяжелых

аэродинамических нагрузок. Следовательно, обтекатель ПН может быть

облегченной конструкции.

Но если масса ПН меньше 15 тонн, возможен другой вариант. Вспомним,

что АКС по инерции, постепенно теряя вертикальную скорость, поднимается

до высоты 90км. Так что если задержать выведение ПН до 50-55км, то

обтекатель вообще не нужен.

Следует отметить, что АКС не привязан к космодрому. При заправке

"с колес" он может стартовать с любого аэродрома, имеющего ВПП не менее

4км. А добраться до этого аэродрома способен своим ходом.

Для подвоза компонентов топлива желательно иметь ветку железной

дороги.

Итак, имеем носитель-пятнадцатитонник. 640т на ВПП, 15т на НОО.

Какое место в общем ряду РН он занимает?

РН Протон-К. 702т на стартовом столе, 20т на НОО.

РН Зенит. 459т на стартовом столе, 13.7т на НОО.

РН Союз. 313т на стартовом столе, 7.2т на НОО.

РН Ариан-4. 470т на стартовом столе, 7.6т на НОО.

РН Ариан-5. 777т на стартовом столе, 18т на НОО.

РН Сатурн-1В. 590т на стартовом столе, 15.3т на НОО.

РН ЧанЧжен-2F. 480т на стартовом столе, 8.4т на НОО.

Может ли АКС использоваться для запуска пилотируемых аппаратов?

А почему нет? КК Союз весит 7 тонн. И хотя рядом с шаттлом не смотрится,

в реальной истории до сих пор летает. А вот шаттлов уже нет...

Спейс шаттл и КК Союз в одном масштабе

Пять КК Аполлон, работавших на околоземных орбитах, запускались

РН Сатурн-1В. Они весили 14.7т. По габаритам свободно вписываются в

грузовой отсек АКС.

Китайский Шеньчжоу имеет массу чуть меньше 8 тонн и также может

быть выведен на орбиту АКС.

Но... В альтернативной истории наши космонавты еще с 1984 года

летают в космос на многоразовых ЛКС Челомея. Однако, 10-14-тонные

одноразовые беспилотные грузовики дешевле и удобнее запускать АКС.

Что имеем со вводом в эксплуатацию АКС?

Прежде всего, РН Союз и Зенит всех модификаций становятся не нужны.

Остаются РН тяжелого класса 20-тонник Протон (если еще не снят с

эксплуатации) и 30-тонник Н-11-у. И остается супертяж-стотонник Н-1.

Это — хорошая сторона проекта. Но есть и плохая: Мы в альтернативной

истории лишились самолета АН-225 (Мрия).

АН-225 Мрия. 1988г. До сих пор самый большой самолет в мире.

Длина 84м. Размах крыла 88.4м. Площадь крыла 905кв.м. Высота 18.2м.

Грузовая кабина 43 х 6.4 х 4.4м. Масса груза 250т (рекорд — 253.8т)

Масса пустого 250т. Макс. взлетная 630т.

Самолет этот разрабатывался как перевозчик негабаритных элементов

РН Энергия и кораблей Буран.

Буран верхом на Мрии летит на авиасалон в Ле Бурже

Американцы для перевозки шаттлов использовали специально

модифицированный Боинг-747.

Для шаттлов были оборудованы три посадочные полосы. Если шаттл садился

вдали от космодрома, домой возвращался верхом на Боинге-747

Из-за того, что разработка Мрии затянулась, реально возить

негабаритные грузы пришлось другому самолету — ВМ-Т "Атлант" В.М.

Мясищева (глубокая переделка стратегического бомбардировщика 3М).

К сожалению, хвостик Бурана пришлось отстегнуть. Атлант не такой

могучий, как Мрия

ВМ-Т Атлант за работой. Диаметр фюзеляжа 3м. Диаметр баков Энергии — 8м

Однако, кто сказал, что у нас нет самолета класса Мрия? А АКС на

что? Если в штатном режиме он берет 150т полезной нагрузки и 250т топлива,

то вполне может работать грузовым самолетом тяжелого класса. Конструкция

позволяет оборудовать узлы для внешнего крепления груза, а габариты

грузового отсека — принимать внутрь поддоны с негабаритными грузами

массой до 200 тонн. Проблемой остается специально оборудованная загрузочная

яма. Другой вариант — 600-тонный подъемник, который приподнимает весь АКС

на время загрузки.

В грузовых рейсах можно снимать блок ЖРД. Это добавляет еще 10т к

весу перевозимого груза. Или позволяет на 10 тонн увеличить запас топлива.

Использование АКС в качестве самолета для перевозки тяжелых,

негабаритных грузов резко повышает рентабельность системы.

Реальна такая схема? Вполне! Но привычнее и удобнее, наверно, другой

вариант. Четыре машины работают исключительно на космос. А 50-100 машин,

свободных от "космических" движков и баков для жидкого кислорода, но

зато снабженные грузовой аппарелью сзади работают грузовозами вместо

самолетов АН-124 (Руслан) нашей реальности. Серия в 50 машин вполне окупит

разработку тяжелого грузового самолета. А по грузоподъемности, дальности

и размерам грузового отсека АКС значительно превосходит АН-124.

В дальнейшем, когда двигатели — 40-тонники по ресурсу, надежности,

экономичности и экологичности будут доведены до международных норм, может

появиться двухпалубный пассажирский вариант дальнемагистрального самолета

на 500-800 мест.

Кому из конструкторов можно поручить создание АКС по данному

эскизному проекту? Могу назвать двоих:

— Владимир Михайлович Мясищев.

— Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский.

Всю жизнь Мясищев создавал уникальные машины, часто опережающие время

на десятилетия. И всю жизнь не мог пробить крупносерийное производство

для своих машин.

К сожалению, из реальной истории известно, что В.М. Мясищев скончался

14.10.1978 г. А поднять в воздух АКС до 78 года нереально.

Владимир Михайлович Мясищев (28.09(11.10).1902 — 14.10.1978)

Г.Е. Лозино-Лозинский умер 28.11.2001г на 92-м году жизни. В реальной

истории был ведущим разработчиком МТКК Буран. До этого руководил проектом

"Спираль".

Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский (25.12.1909(7.01.1910) — 28.11.2001)

Какие перспективы дальнейшего развития АКС?

1. Замена ДТРД на сверхзвуковые и гиперзвуковые ВРД. Это позволит

значительно увеличить вес полезной нагрузки. Или перейти к двухступенчатой

схеме запуска.

2. Крепление груза на внешней подвеске. Это позволит выводить

на орбиту многоразовые аппараты, оснащенные крыльями (орбитальные

самолеты), которые просто не вписываются в грузовой отсек. Например,

тот же ЛКС Челомея.

3. На основе технологий ХХI века возможна разработка многоразовых

2-й и 3-й ступеней РН (выдвижные крылья, как у крылатых ракет, система

автоматической посадки на указанный аэродром). Это позволит в начале

ХХI река создать полностью многоразовую систему.

Настало время подводить итоги. Что получает СССР в результате трех

коррекций истории?

— 30-тонник Н-11-у, запуск которого обходится намного дешевле запуска

американского шаттла. (Создание Н-11 — 1969-1971г. Дальше — поэтапная

модернизация до Н-11-у)

— Стотонник Н-1, аналога которому в конце ХХ, начале ХХI века у

американцев нет. (Создание — первая половина 70-х)

— Многоразовый транспортный космический корабль, выводимый на орбиту

РН Протон или Н-11-у. (Создание — 1984г)

— Дешевую систему запуска в космос ПН до 15т включительно, состоящую

из двух частей:

1) авиационно-космический самолет-разгонщик в качестве 1-й ступени.

2) Двухступенчатый РН массой 135т в качестве второй и третьей ступеней.

По этому пункту сроки — скользкий вопрос. Создание — желательно,

к 1986г. Если не полетит к 1988г, может не полететь вообще. Ясно только,

что проектирование надо начинать в 1976 году, так как финансирование идет

вместо финансирования системы "Энергия-Буран" в реальной истории.

По цене килограмма на орбите на рынке космических запусков у СССР

конкурентов нет. Парк советских РН позволяет решить ЛЮБЫЕ задачи, которые

ставит практика.

Источники финансирования:

1) Н-1, Н-11 — те же источники, те же затраты, что и в реальной

истории — вплоть до первого удачного запуска.

2) ЛКС Челомея — 1% от средств на разработку системы "Энергия-Буран".

3) АКС — из средств, затраченных в реальной истории на разработку

системы "Энергия-Буран" и самолета АН-225 (Мрия).

Такие дела.

01.08.2011 — 02.02.2012

P.S. Автор выносит искреннюю благодарность Интернету за любезно

предоставленные рисунки и фотографии.

Комментарии: 405, последний от 12/04/2025.

© Copyright Шумил Павел

Размещен: 01/02/2012, изменен: 16/04/2019. 56k. Статистика.

Статья: Изобретательство

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:

О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"