Траектория жизни. Между вчера и завтра

С целью снижения массы бак кислорода делается сферическим, а бак водорода цилиндрическим. На участке выведения на орбиту основные отсеки «Сивки» располагаются в следующем порядке: верхний конус (с космическим аппаратом), бак водорода, бак кислорода, нижний конус.

Чтобы ракета могла вернуться к точке старта через один оборот вокруг Земли, она должна в процессе возвращения совершить боковой маневр около 650 километров и для этого иметь аэродинамическое качество около 0,7–0,8, если плоскость орбиты наклонена к плоскости экватора под углом 51 градус, как это имеет место при выведении космических кораблей «Союз» и многих космических аппаратов. Если ракета должна вывести КА на орбиту с меньшим наклонением, то требуемое аэродинамическое качество может быть меньшим, но если наклонение больше, то и требуемое аэродинамическое качество увеличивается. А необходимость выведения космических аппаратов на орбиты с наклонением большим, чем 51 градус, легко просматривается, да и сейчас многие КА выводятся на орбиты с большими наклонениями.

То есть обнаруживается принципиальный недостаток варианта «Сивка» — малое аэродинамическое качество. Кроме того, можно отметить очень напряженную массовую сводку конструкции (при проведении оценок по схеме «Сивка» принимались весьма оптимистичные оценки по массам конструкции ракеты), сложность конструкции баков, посадочного устройства и теплового защитного покрытия.

Ракета-носитель с вертикальным взлетом и с самолетной посадкой может иметь достаточно большое аэродинамическое качество и, следовательно, достаточный маневр в боковом направлении, позволяющий ее использование не только при относительно малых наклонениях орбиты, но и для выведения КА на полярные и гелиосинхронные орбиты. Этот вариант отличается от ракет типа «Сивка» в лучшую сторону и тем, что не нужно иметь на борту топливо для торможения перед приземлением, уменьшается количество топлива на управление в процессе спуска с орбиты, так как по мере снижения начинают работать аэродинамические органы управления. Но зато придется вводить в конструкцию крылья, элероны, стабилизатор, аэродинамический щиток (для регулирования положения центра давления в процессе спуска), гидросистему управления с гидроприводами, тепловую защиту крыльев, шасси, ферму между баками, систему установки и отделения выводимого полезного груза и так далее.

К недостаткам крылатой ракеты относится ограничение стартовой массы величиной порядка 3000–4000 тонн.

Оценки, правда, достаточно приближенные, показывают, что крылатая ракета, стартующая вертикально, могла бы обеспечить выведение массы полезного груза около 2–3 процентов от стартовой массы ракеты.

Наверное, стоит поискать и другие варианты создания одноступенчатых многоразовых ракет-носителей, но если оставаться в пределах, понятных в смысле идей и технологий, более перспективной схемой сегодня мне представляется крылатая ракета с самолетной посадкой.

Что касается проблемы «ракеты и экология», то, конечно, разговоры обывателей о влиянии запусков ракет на погоду не имеют под собой никакой почвы, такой статистики нет. Зато почти не вызывает сомнений, что запуски ракет влияют на целостность озонового слоя, защищающего нас и все живое от воздействия ультрафиолетового излучения Солнца. Продукты сгорания ракетного топлива могут, при соответствующем их составе, становиться катализаторами процессов распада озона. Но продукты сгорания таких компонентов топлива, как кислород плюс керосин, кислород плюс водород, практически не влияют на стабильность озонового слоя. А вот продукты сгорания твердого топлива являются очень активными катализаторами процессов распада озона. И при каждом запуске твердотопливных ракет, и при запуске американской системы «Спейсшаттл», с ее твердотопливными ускорителями первой ступени, в озоновом слое образуется дыра, которая потом постепенно затягивается. Так что в принципе использование твердотопливных ракет, и в том числе системы «Спейсшаттл», является экологически вредным.

Экологически вредными являются токсичные компоненты топлива типа тетроксид азота плюс несимметричный диметилгидразин, которое используется в ракете «Протон». Продукты сгорания такого топлива также являются очень токсичными. Работы во время заправки ракет, использующих такие топлива, опасны для жизни и требуют большой осторожности. Районы падения первой и второй ступеней ракет «Протон» заражаются остатками компонентов топлива в падающих баках, и жить в этих районах опасно.

ОПЫТ ЛУННОЙ ПРОГРАММЫ