Как построить космический корабль. О команде авантюристов, гонках на выживание и наступлении эры частного освоения космоса

Но еще раньше Берт начинал «прозванивать» новый проект космического корабля на предмет симпатий и антипатий. По его мнению, самой впечатляющей из реализованных на тот момент систем пилотируемых запусков был лунный модуль компании Northrop Grumman, разработанный менее чем через четыре года после первого в мире пилотируемого космического полета и затем испытывавшийся еще три года. Он спустился с орбиты, сел на Луне, взлетел с нее, а затем снова поднялся на лунную орбиту. Самым впечатляющим самолетом был разведывательный SR-71 “Блэкберд” компании Lockheed, способный развивать скорость до 3 М и разработанный всего через полтора десятилетия после того, как мир в целом отказался от медленных самолетов с поршневыми двигателями. В понимании Берта, небольшие улучшения в конструкциях не представляли интереса. Ему нужно было «найти выход из положения».

Берту не нравилась идея спуска на парашютах, и он не мог представить себе космических туристов, желающих сидеть внутри капсулы, которая опускается на Землю на парашюте и садится в океан. Несмотря на то что на первоначальных эскизах он рисовал ракету и капсулу, подобную той, которая 40 лет назад берегла Алана Шепарда в течение 15-минутного суборбитального полета, Берт хотел, чтобы его пилоты летали и садились на самолетах. Удивительно, но в истории США было всего четыре пилотируемых суборбитальных космических полета, когда астронавт или пилот поднимались на высоту больше 100 км: в 1961 году Алан Шепард и Гас Гриссом взлетели на «Меркьюри-Редстоунах» и в 1963-м Джо Уокер на X-15. Черный, цвета орудийной бронзы, X-15, построенный для проверки возможности выполнения пилотируемого суборбитального полета, побил рекорды скорости и высоты. Ракетоплан X-15 сначала поднимался под крылом модифицированного B-52, потом, отделившись от В-52, взлетал вверх как ракета, а затем возвращался на Землю как планер, без помощи двигателя. Берт работал на базе Эдвардс в 1960-х, когда поднимался корабль X-15, и теперь по поводу своего космоплана он консультировался с бывшим инженером-испытателем X-15 Бобом Хоем.

При подготовке такого полета самая сложная задача – это научиться замедлять спуск (фактически – падение) корабля после достижения им апогея. Космос принципиально отличается от атмосферы, в частности тем, что здесь нет воздуха и, значит, нет никаких аэродинамических сил. Берту нужно было придумать такую конфигурацию, которая при возвращении космического корабля обеспечивала бы ему максимальное аэродинамическое сопротивление и естественную устойчивость в верхних слоях атмосферы, да еще чтобы его можно было построить быстро и дешево и чтобы он был безопаснее, чем все предшествующие аппараты. Он начал искать способы возвращения корабля, позволявшие ему входить в верхний слой атмосферы широкой частью вперед, что обеспечивало бы ему аэродинамическое сопротивление, близкое к теоретическому максимуму, который достигается при нулевой подъемной силе крыльев и максимальном поперечном сечении в направлении движения. Если не переориентировать корабль, он будет входить в атмосферу сначала носом на опасно высоких скоростях. При этом будут возникать высокие аэродинамические нагрузки (большие напряжения в некоторых элементах конструкции) и корпус ЛА будет сильно нагреваться. Берту нужно было создать такой аппарат, который мог бы подойти к атмосфере в любом положении и по любой траектории, а затем повернуться на 90° естественным образом, без участия пилота и компьютера. На X-15 для защиты от избыточного тепла при температуре 650 °C и скорости до 6,7 М использовался специальный никелевый сплав Inconel-X. На «Шаттлах» использовались тысячи индивидуально изготавливаемых плиток с высококлассным песком в качестве заполнителя. Все, что делал Берт, изготавливалось из композитных материалов и имело гораздо меньшую теплостойкость по сравнению с металлами и специальной плиткой[52]. Кроме того, его легкий корабль с высоким аэродинамическим сопротивлением будет тормозиться в атмосфере гораздо выше, чем X-15, у которого нагрузки и нагрев были значительно меньше.