носителя проектанты игнорировали сложность проблем газодинамики и прочности, обусловленную особенностями структуры и масштабом конструкции, а также проблем, связанных с обеспечением надежности двигателей.
В XXI век с новыми идеями
В марте этого года на пресс-конференции в ЛИИ, посвященной проблемам модернизации авиационной техники, естественно, затрагивалась и тема создания истребителя пятого поколения. Неожиданно одним из журналистов был задан вопрос руководству ВВС и КБ им. П.О.Сухого о том, каким им видится самолет даже не шестого, а седьмого или восьмого поколения. Это, конечно, вызвало смех в зале. Тем не менее, М.П. Симонов отнесся к этому вопросу довольно серьезно. Главное, что прозвучало в его ответе – это то, что о столь далекой перспективе необходимо думать уже сегодня. Конечно, невозможно сказать точно, каким будет такой самолет, но лично Михаил Петрович видит его 'гиперзвуковым летательным аппаратом, способным действовать как в воздушном пространстве, так и на низких околоземных орбитах Впрочем, ни о чем более конкретном речь пока не идет. Трудно себе даже представить, какой должна быть силовая установка подобного чуда науки и техники. Ведь все прекрасно знают о том, сколько тонн ракетного топлива и безвозвратно теряемой массы ракеты- носителя требуется сегодня для выведения на орбиту одного килограмма полезной нагрузки.
И все же, мы живем действительно в Великой стране, где не переведись люди мыслящие, люди действительно талантливые. Буквально каждую неделю мы получаем письма с различными предложениями, касающимися перспектив развития авиационной и космической техники. К сожалению, они не укладываются в планы наших публикаций, поэтому многие письма, заслуживающие интереса, мы переадресуем фирмам-разработчикам. Тем не менее, сегодня мы решили опубликовать одно из писем, пришедших в редакцию от В. Паршикова из г. Выборга.
Это достаточно спорная по своим выводом статья, и редколлегия испытывала большие сомнения по поводу самого факта ее публикации. Тем не менее, решение было принято – ставить в номер. В данном случае интересны могут быть не столько выводы автора, а сам подход к проблеме О чем чаще всего говорят, когда строят планы будущих космических полетов? О перспективных двигателях – ионных, ядерных, электрических, солнечных парусах. Можно на них летать в межпланетном пространстве? Наверное, можно. Но вот что делать в том случае, когда требуется преодолеть гравитационное поле планеты? А это уже вопрос не только для разработчиков космической техники. Если отталкиваться от прогнозов нашего знаменитого авиаконструктора, подобный вопрос в недалеком будущем может встать и перед авиационными КБ. Автор статьи дает свой ответ на этот вопрос. Хотелось бы, чтобы статья стала отправной точкой для возможной дискуссии.
Сегодня мы празднуем 40-летие полета человека в космос, а в 2003 году человечество будет отмечать 100-летие опубликования К.Э. Циолковским теории полета ракеты и обоснование се использования для межпланетных сообщений. Эта работа положила начало космической гонке. Она заставила вкладывать в космонавтику очень большие деньги, поскольку открывала весьма большие перспективы. Казалось, что еще немного, еще чуть-чуть, и человек выйдет в Большой Космос. 100 лет вполне достаточный срок, чтобы сделать какие-либо выводы.
Сегодня космонавтика находится в роли священной коровы. Да, великие цели. Да, очень большой риск. Но давайте признаемся честно, что и сейчас человечество привязано к Земле так же крепко, как и на заре космонавтики. Очень большие деньги направляются в эту отрасль. Деньги, в основном, государственные. Частный инвестор в космос не идет, ему нужны перспективы, а их в обозримом будущем нет! С каждым годом освоение космоса дорожает в такой степени, что скоро на эти цели ассигнования в достаточном объеме не смогут выделять даже американцы.
Самое главное, что все забывают экологическую сторону вопроса.
На начальном этапе исторического развития человека природа сама подсказала нам способ перемещения в воздушном пространстве – пар от горячей воды поднимается вверх. По мере развития человечества люди использовали этот принцип и подняли в воздух воздушный шар.
Шар не решал проблемы перемещения в воздухе – направление его движения зависело от капризов природы. Недостатки воздушного шара, развитие науки и техники ускорили рождение дирижабля. На некоторое время, учитывая технические возможности того времени, проблему удалось закрыть.
При всем при том, что дирижабль по сравнению с воздушным шаром имел больше преимуществ, он также имел и существенные недостатки. Что шар, что дирижабль в то время являлись пожароопасными, имели недостаточную грузоподъемность, зависели от сил природы. Поэтому первые самолеты быстро поставили к крест на воздушных шарах и дирижаблях. Человек сделал свой выбор.
При всем несовершенстве и сложности конструкции, именно посредством самолета человек освоил атмосферу. В дальнейшем, когда человек захотел летать выше и дальше, нам стал нужен космос. Традиционные способы освоения воздушного пространства, крыло и двигатели, использующие в качестве окислителя атмосферный воздух, для этих целей не годились.
Только ракета наиболее эффективно могла вывести человека в космос. В погоне за достижением цели был упущен очень важный момент. Дело в том, что КПД ракетного двигателя еще более низкий, чем у двигателя внутреннего сгорания, а экологически он намного опаснее. Единственным достоинством ракеты является способность на сегодняшний день вывести на орбиту необходимый груз, хотя и с большими затратами . Поскольку этим способом достигалась цель (выход на околоземную орбиту), то необходимость поиска других способов отпала автоматически. Казалось, что работая над совершенствованием двигателя и занимаясь поиском более энергоемких сортов топлива, можно достичь другой цели – полета к другим планетам.
Сейчас, когда в разработку ракетной техники вложены бешенные деньги (строительство Байконура стоило годового бюджета СССР), вся наука ориентирована на освоение космоса с помощью ракетного двигателя, а целые отрасли промышленности работают над изготовлением ракеты, естественно, тяжело вернуться назад. Нет, не мы выбирали это направление. В то время развитие науки находилось на другом уровне. Использовали то, что имели. Но давайте, хоть через 100 лет после появления теории Циолковского, оценим то, чего мы достигли. Рано или поздно это сделать необходимо, если у нас есть желание пойти дальше в Космос.
Доставка одного килограмма груза на орбиту в настоящее время обходится в 5-10 тыс. долларов США.
Создалась парадоксальная ситуация. Человек, получив на начальном этапе освоения воздушного пространства экономичное (с КПД около 100%), экологически чистое средство – воздушный шар, отказывается от него. На каждом этапе своего технического развития выбирается, для более сложных целей, движитель с более низким КПД. И как венец развития – для освоения космоса выбирается экологически очень опасное и технически сложное средство с очень низким КПД – ракета с химическим двигателем.
Основные трудности при освоении космического пространства встречаются при выводе аппарата на околоземные орбиты. Здесь расходуется практически все топливо, имеющееся в аппарате на момент старта. Перспективы такие – чем больше груза надо вывести на околоземную орбиту, тем больше и тяжелее должен быть носитель (ракетоноситель космического корабля 'Союз-Т' при массе корабля около 7 тонн весит 310 тонн (соотношение на тонну полезного груза 1:44); космический корабль 'Аполлон' при массе корабля 47 тонн требует носителя массой 2950 тонн (соотношение 1:62). Все это, за вычетом космического корабля, в течение получаса сгорает в атмосфере. О каком освоении космоса можно говорить? Но страшно даже не это, а отсутствие альтернативы в развитии космонавтики.
А ведь освоение космоса – это взлеты и посадки. В открытом космосе в принципе делать нечего. Смысл освоения космоса – это полеты к другим планетам, доставка грузов и людей туда и обратно. И не единичные прорывы, раз в 10 лет, а ежедневные и ежечасные.
Недостатком космических кораблей, выводимых в околоземное космическое пространство с помощью ракетных двигателей, является необходимость нахождения на низких орбитах. В связи с тем, что скорость
