«Энергия» - «Буран»

     Тяжелый носитель, названный "Шаттл-С" (С - грузовой), находящийся в стадии разработки, способен вывести полезную нагрузку массой около 45,4 т на низкую околоземную орбиту. Носитель "Шаттл-С" использует такие компоненты "Спейс Шаттла", как подвесной топливный отсек, твердотопливные ускорители и основные жидкостные ракетные двигатели ССМЕ. Орбитальный корабль заменен беспилотным отсеком полезной нагрузки. Носитель "Шаттл-С" должен совершать полеты с полезными нагрузками различных типов, выводя на орбиты или суборбитальные траектории межпланетные аппараты, осуществляя развертывание на околоземных орбитах научных платформ, обеспечивая запуск космических аппаратов на геостационарную орбиту с использованием верхней ступени "Центавр" или других межорбитальных транспортных аппаратов или ракетных блоков, сборку и снабжение орбитальной космической станции. Требования, предъявляемые в рамках этой программы, включают резкое увеличение грузоподъемности и грузопотока по трассе "Земля-орбита".

     Усовершенствованные твердотопливные ускорители при использовании на "Шаттле-С" позволят увеличить грузоподъемность носителя на 4,5-5,4 т и довести ее до величины приблизительно 68 т. Для удовлетворения требований по полетам к Луне и Марсу подходят два варианта базового носителя "Шаттл-С" с отсеком полезной нагрузки увеличенного объема.

     Основными требованиями к проекту, повлиявшими на конфигурацию носителя, были минимальная стоимость разработки и возможность обеспечения первого полета в 1995 г. В результате не предполагалось вносить в конструкцию подвесного топливного отсека, стартовых твердотопливных ускорителей и жидкостных двигателей ССМЕ:, а также никаких изменений в предстартовые операции, кроме уже используемых и отработанных в процессе многочисленных пусков челнока. Применение оборудования, проверенного в полетах "Спейс Шаттла", позволяет использовать имеющиеся системы обслуживания и технические средства. Требование по обеспечению высокой надежности привело к сохранению конфигурации с тремя двигателями ССМЕ, что обеспечит продолжение полета носителя на участке выведения даже при отказе одного двигателя.

     Носитель "Шаттл-С" рассматривался как основной элемент новой национальной транспортной космической системы. В результате, требования к перспективному носителю были разделены на два направления: создание баз на Луне и на Марсе. Рассматриваемая базовая конфигурация носителя "Шаттл-С" сможет удовлетворить только самые минимальные потребности по массе и диаметру полезных нагрузок, которые требуются для выполнения полетов к Луне и Марсу. Для выполнения транспортных операций класса "Земля - орбита" по этой программе предлагалось разработать три варианта носителя с увеличенным диаметром обтекателя отсека полезных нагрузок:

- носитель увеличенной грузоподъемности, до 81,6 т;

- носитель грузоподъемностью около 68 т;

- носитель грузоподъемностью 54,4 т.

     Плотность криогенных топлив, как жидкого кислорода, так и жидкого водорода, обеспечивает среднюю плотность груза - порядка 240 кг/м3 отсека.

     Разрабатывались два базовых варианта транспортировки баков с топливом:

- сборка из нескольких баков (для полета на Луну);

- единый топливный бак, требующий проведения заправочных операций на орбите.

     Для реализации этих предложений необходимо было увеличение грузоподъемности базового варианта носителя на 9-13,6 т, что могло быть выполнено за счет использования усовершенствованных двигателей и облегченного транспортного отсека.

     Однако повышение грузоподъемности носителя до 90,7 т и выше и увеличение диаметра отсека полезной нагрузки до 10 м и длины свыше 30 м привело к невозможности использования данной конфигурации носителя с асимметричным расположением груза. Дальнейшее увеличение возможностей носителя привело к необходимости существенного изменения пусковых сооружений, мобильной пусковой платформы, здания вертикальной сборки, корпуса подготовки и оборудования в Космическом центре имени Кеннеди.

     Третий вариант усовершенствования конструкции носителя требовал продолжения увеличения диаметра грузового отсека до 9,15 м и длины до-30,5 м. Этот объем давал возможность установки в нем космических аппаратов с плотностью компоновки ниже 32 кг/м3 и массой 54,4 т.

     Как показали исследования, средняя плотность полезных грузов, рассчитанная на базе уже встречающихся конструкций аппаратов и предварительных результатов будущих экспедиций на Луну и Марс, удовлетворяют общим требованиям, предъявляемым к новому носителю.