«Энергия» - «Буран»

"Зенгер" представляет собой перспективную двухступенчатую транспортную космическую систему - базовый аппарат в национальной технологической программе Германии по гиперзвуковым летательным аппаратам. Практическая реализация программы "Зенгер" обеспечила бы западноевропейским странам сравнительно дешевый и независимый от США доступ в космос с возможностью горизонтального старта с обычных воздушных взлетно-посадочных полос в Европе и непосредственного выведения полезного груза на любую заданную орбиту. Применение в маршевых двигателях экологически "чистых" компонентов топлива - жидкого кислорода и жидкого водорода - исключает выброс в атмосферу вредных продуктов сгорания. При проектировании системы предполагалось использовать проверенные технические решения, что существенно снижает риск разработки. Существует реальная возможность унификации разгонной первой ступени, способной совершать гиперзвуковой крейсерский полет с перспективным гиперзвуковым пассажирским самолетом.

     За период с 1984 по 1987 годы проектных исследований по программе "Зенгер", выполненных фирмами МББ (МВВ), "Дорнье", МТУ (MTU), центром ДФВЛР (DFVLR) и авиакомпанией "Люфтганза", изучен большой круг вопросов по аэродинамике, аэротермодинамике, управлению полетом, конструкциям и теплозащитным материалам и двигателям. Выполнены анализ и сравнение ряда вариантов летательного аппарата "Зенгер".

     По материалам проработок того времени летательный аппарат имел стартовую массу 340 т, длину фюзеляжа 81,3 м, размах крыльев 41,4 м, взлетную скорость 500 км/ч.

     Первая ступень ЕШТВ (EHTV) массой 259 т с максимальным (до 100 т) запасом водорода. Маршевая двигательная установка представляла собой связку из пяти комбинированных турбопрямоточных воздушно-реактивных двигателей. Умеренный нагрев конструкции ступени (не более 600 ╟С) при скорости М=4-4,5 позволял использовать титановые и алюминиево-литиевые сплавы. Особое внимание уделялось созданию бака жидкого водорода объемом более 1500 м3 с обеспечением максимального теплопритока от несущей конструкции фюзеляжа. Первая ступень разрабатывалась с учетом унификации ее характеристик с характеристиками перспективного гиперзвукового пассажирского самолета. Дальность крейсерского полета самолета с 250 пассажирами на борту составляла 10 тыс. км. Скорость полета до М=4,5, высота полета 25 км, удельный импульс тяги 365 единиц. Самолет мог преодолеть за 3 ч 15 мин. расстояние от Франкфурта-на-Майне до Токио через Лос-Анджелес.

     Вторая ступень "Хорус" являлась пилотируемым космическим летательным аппаратом, во многом сходным с орбитальными кораблями "Шаттл" и "Гермес". Основное отличие - в наличии на борту большого (до 65,5 т) запаса кислородно-водородного топлива. В этой связи низкий баллистический коэффициент ступени (отношение массы к площади поверхности, встречающейся с аэродинамическим потоком при снижении), равный 100 кг/м2 (для сравнения, у орбитального самолета "Шаттл" и корабля "Гермес" - 200 кг/м2), позволяет уменьшить тепловые нагрузки при входе в атмосферу и улучшить ее аэродинамические характеристики. Полная масса ступени 87,7 т, используемый маршевый двигатель имеет тягу до 120 т и удельный импульс 472 единицы. Расчетная продолжительность орбитального полета составляла одни сутки. Корабль вмещает экипаж корабля - два пилота, четыре пассажира и две-три тонн груза. В туристском варианте в кабине можно разместить до 36 пассажиров.

     Главным назначением ступени "Хорус" является материально-техническое обеспечение орбитальной станции. Возможны суборбитальные перевозки пассажиров со скоростью 16 тыс. км/ч.

     Грузовая ступень "Каргус" одноразового использования - уменьшенная модификация ступени ракета-носителя "Ариан-5" - предназначалась для выведения на низкую орбиту полезного груза до 15 тонн, с возможностью последующих стартов на геостационарную орбиту. Полная масса грузовой ступени 62 т. Двигатель - кислородно-водородный НМ60 "Вулкан" с тягой приблизительно 105 т и удельным импульсом 439 единиц. Длина 33 м, диаметр 5 м.

     Полет летательного аппарата "Зенгер" предполагался следующим. После горизонтального взлета корабль выполняет подъем до высоты 25 км, над критическим озоновым слоем, и далее на этой высоте совершает крейсерский полет со скоростью до М=4,5. Трасса от старта в центре Европы или на побережье Германии, Франции, Испании или Англии направлена на заданную широту в сторону Америки. Затем следует участок разгона с набором высоты 30-31 км и увеличением скорости до значения М порядка 6,8-7. После разделения вторая ступень выходит на орбиту, а первая - возвращается к месту старта.

     Национальная программа предусматривала создание на предварительном этапе демонстрационной модели летательного аппарата, проведение летных испытаний, после чего на стыке столетий планируется приступить к непосредственной разработке штатного корабля "Зенгер".