Открыть главное меню
«Пегас» — первый реализованный проект воздушного старта космического назначения

Воздушный старт — способ запуска ракет или самолётов с высоты нескольких километров, куда доставляется запускаемый аппарат. Средством доставки чаще всего служит другой самолёт, но может выступать и воздушный шар или дирижабль. Наиболее часто данный способ в настоящее время используется для запуска аппаратов по суборбитальной траектории, либо для вывода спутников на околоземную орбиту в системах, состоящих из самолёта-носителя и ракеты-носителя (РН) или крылатых авиационно-космических системах (АКС).

Содержание

ИсторияПравить

В докосмическую эпоху было реализовано много проектов воздушного старта экспериментальных и прочих самолётов (в том числе некоторые как воздушный авианосец) и крылатых ракет.

Уже летом 1958 года (на следующий год после запуска первого ИСЗ) в США испытывали систему воздушного пуска ракеты-носителя (и противоспутниковое оружие) NOTS-EV-1 Пилот с истребителя. Хотя испытания тогда не были удачны, разработки продолжили создание противоспутниковых ракет. Тогда же созданы запускаемые с самолётов-носителей экспериментальные ракетопланы, в том числе первый гиперзвуковой самолет — суборбитальный пилотируемый космоплан North American X-15, также Bell X-1, Lockheed D-21, Boeing X-43 и др. Подобные (но не суборбитальные) системы были также во Франции ("Ледюк") и других странах. Воздушный старт использовался для отработки космоплана Энтерпрайз в масштабной программе многоразовой транспортной космической системы Спейс шаттл.

Первым советским из детальных проектов АКС с воздушным стартом была нереализованная система «Спираль» 1960-х — 1970-х гг. из гиперзвукового самолёта-разгонщика, РН и орбитального самолёта. Воздушный старт использовался для полётов дозвукового самолёта-аналога её орбитального самолёта.

 
Самолёт L-1011 Stargazer запускает ракету Пегас с тремя спутниками Space Technology 5, 2006 г.

С 1990 года в США действует система Boeing B-52 Balls 8[en] (в дальнейшем Stargazer), на основе самолёта L-1011 и РН Пегас, разрабатывается другая система[1] и есть прочие проекты АКС.

В последние годы данный способ запуска на низкие околоземные орбиты при соответствии некоторым условиям (для ИСЗ сравнительно небольших масс, выводимых на низкие орбиты) приобретает популярность (есть реализованные проекты и ещё больше проектов многих компаний рассматривают данный способ запуска) ввиду высокой экономической эффективности и мобильности (не требуется сооружение космодромов).

В России предложены детально разработанные проекты АКС МАКС и «Воздушный старт»[2]. В первом проекте космоплан с внешним топливным баком запускается с борта сверхтяжёлого самолёта Ан-225(325) «Мрия». Основным элементом второго проекта является специально переоборудованный тяжёлый самолёт Ан-124-100ВС «Руслан», с борта которого на высоте примерно 10 км по разработанной Государственным ракетным центром «КБ им. Макеева» технологии осуществляется так называемый «миномётный» старт ракеты-носителя, доставляющей на расчётную орбиту полезную нагрузку. Есть также проекты «Бурлак» и прочие, в которых РН с ИСЗ запускается с борта разных самолётов-носителей Ту-160[3], Ан-124[4], Ту-22М («авиационно-космический комплекс „Скиф“»)[5].

На Украине с использованием самолёта-носителя Ан-225 «Мрия» разработаны проекты АКС «Свитязь» (РН Зенит) и «Лыбидь» (крылатый космоплан). Казахстан предлагает проект АКС «Ишим» (Миг-31+РН).

Проекты АКС с воздушным стартом космопланов были созданы в Германии (Зенгер-2), Японии (ASSTS), Китае (прототип Шэньлонг и АКС следующего поколения) и т. д. Также существует проект запуска космических аппаратов при помощи самолёта М-55 «Геофизика».

При помощи воздушного старта запускался частный суборбитальный космоплан SpaceShipOne; таким же способом планируется запускать и SpaceShipTwo.

Воздушный старт с аэростата суборбитальной пилотируемой ракеты предусмотрен в проекте Stabilo ARCASPACE от Румынии.

ПроблемыПравить

  • Суборбитальные космические полёты начинаются с высоты примерно 100 км, при этом уже на высоте 30 км снижение плотности воздуха сводит на нет аэродинамические преимущества крыла и для дальнейшего увеличения высоты нужны ракетные технологии. Это не самая крупная проблема (главное — разогнать ракету, а не поднять её), но она тоже имеет значение (старт из как можно более разреженных слоёв способствует значительному упрощению аэродинамических задач ракетостроения).
  • Затруднена масштабируемость — ракеты, которые выводят хотя бы 2 тонны на орбиту, весят 100—200 тонн, что близко к пределу грузоподъемности существующих самолётов: Ан-124 поднимает 120 тонн, Ан-225 — 247 тонн.
  • Проблемы структурной прочности полезной нагрузки и ракеты-носителя — спутники достаточно часто разрабатываются с требованием выдерживать только осевые перегрузки, и даже горизонтальная сборка (когда спутник лежит «на боку») для них недопустима.
  • Необходимость разработки мощных гиперзвуковых двигателей/для чего, носителя?/. Поскольку эффективный носитель — это быстрый носитель, обычные турбореактивные двигатели плохо подходят.

При существующем уровне развития технологий аэрокосмические системы могут стать эффективным средством доставки грузов на орбиту, но только если эти грузы будут небольшими (в районе пяти тонн), а носитель — гиперзвуковым.

СсылкиПравить

ПримечанияПравить

  1. «Воздушный старт»…по-американски // "Новости космонавтики"
  2. Посол России в Индонезии посетил... // airlaunch.ru
  3. «Ту-160СК („Бурлак-Диана“) авиационно-космический комплекс», testpilot.ru
  4. Проект запуска космических ракет с Ан-124 потребовал еще 25 млрд руб. // ВПК.name. Дата обращения 5 января 2013. Архивировано 11 января 2013 года.
  5. «авиационно-космического комплекса „Скиф“, в который входят самолет-носитель Ту-22М и космический разгонщик.» — НОВЫЕ РОССИЙСКИЕ ПРОЕКТЫ МАЛЫХ СПУТНИКОВ // 01/03/2006 Архивная копия от 27 февраля 2014 на Wayback Machine