По мнению конструкторов "Энергии", где создается космический челнок, он откроет новый этап в строительстве пилотируемых внеземных аппаратов. Каковы преимущества "Клипера"? В чем его отличия от современных американских шаттлов, а также от проектов нового космического аппарата CEV (Crew Exploration Vehicle - пилотируемого исследовательского корабля)? Об этом мы беседуем с руководителем Научно-технического центра головного в космической отрасли Центрального научно-исследовательского института машиностроения, лауреатом Государственной премии Владимиром ХОДАКОВЫМ. Он хорошо знает многоразовые космические системы: в свое время, занимая ответственный пост в Министерстве общего машиностроения, непосредственно участвовал в подготовке секретных постановлений ЦК КПСС и Совета Министров, касающихся создания нашего "Бурана" и мощной ракеты "Энергия". В течение многих лет был секретарем, затем членом Государственной комиссии по пилотируемым полетам.
- Владимир Николаевич, нужен ли "Клипер"? Чем не устраивают надежные и сравнительно недорогие нынешние корабли "Союз", которые, как "рабочие лошадки", много лет доставляют космонавтов на орбиту и обратно на Землю?
- "Союзы" в различных модификациях летают уже 38 лет. Да, хорошие аппараты, ничего не скажешь, но их время проходит. Дело не только в моральном старении техники, а и в том, что для решения новых задач нужны корабли более вместительные (имею в виду и количество членов экипажа, и массу грузов), обладающие большим ресурсом, высокими техническими характеристиками. Сравним "Союз" и "Клипер". У нынешнего корабля стартовая масса 7 тонн, у "Клипера" - 13, или почти вдвое больше. В кабине "Союза" помещаются три космонавта, в многоразовом корабле - шестеро. Пристыкованный к орбитальной станции "Союз" может находиться в космосе полгода, "Клипер" - год. И особенно важно, что кабину будущего корабля можно запускать в космос и возвращать с орбиты 25 раз, а "Союз" рассчитан только на один полет.
- Почему на рисунках, которые я видел, корабль изображен по-разному: в одних случаях - с крыльями, в других - без них?
- Потому что в РКК "Энергия" работы идут по двум направлениям. Первый вариант предусматривает посадку возвращаемого аппарата вертикально на трех основных парашютах. Причем кабина нормально приземлится даже при отказе двух парашютов. По второму варианту многоразовый корабль имеет крылья с теплозащитным покрытием и садится на аэродром подобно "Бурану". Эти разработки ведутся совместно с КБ имени Сухого. Каждый вариант имеет свои плюсы и минусы. На заключительном этапе, надо полагать, будет выбрана для дальнейшей эксплуатации какая-то одна конструкция (слишком дорого иметь корабли двух типов). Но пока разработки ведутся параллельно.
Чтобы читатели могли составить более полное представление о новом корабле, расскажу о парашютном варианте "Клипера". По форме он напоминает большую головную часть огромной ракеты. Длина - почти 10 метров, максимальный диаметр отсеков - около 4. Корабль состоит из двух частей: возвращаемого аппарата (8,8 тонны), где собственно находится экипаж, и агрегатного отсека (4,2 тонны), предназначенного для размещения основных двигателей, запасов топлива, пищи, воды, баллонов с газом, используемым для наддува топливных баков. В просторной (объемом 20 кубометров) герметичной кабине, изготовленной из алюминиевого сплава, смогут летать 6 членов экипажа. "Клипер" доставит в космос еще и полтонны грузов.
- Может ли многоразовый корабль на своих двигателях, стартовав с Земли, долететь до космической орбиты?
- Нет, для выведения на орбиту будет использован либо создаваемый носитель нового поколения "Онега", либо ракета "Зенит-2SLБ" (модификация применяемой в системе "Морской старт"). Схема полета вкратце такова. Ракета поднимает "Клипер" с экипажем или без космонавтов (если рейс осуществляется в автоматическом режиме) на околоземную орбиту. Высота -до 500 километров. Далее корабль может пристыковаться к долговременной станции и оставаться в космосе 360 суток. А может совершить автономный полет длительностью 15 суток и вернуться на Землю. При сходе с орбиты, когда выдан тормозной импульс, возвращаемый аппарат отделяется от агрегатного отсека и по пологой траектории входит в атмосферу Земли. На носовую часть обрушивается раскаленная плазма (около 2 000 градусов). Такую же огненную атаку выдерживают и нынешние посадочные аппараты "Союзов". Поэтому передний тепловой экран "Клипера" изготавливается из такого же надежного, многократно проверенного материала, что и лобовой щит "Союза". На остальную поверхность возвращаемого аппарата тепловое воздействие существенно ниже - примерно1200 градусов. Для тепловой защиты кабины выбраны многоразовые плиты размером 60 на 60 сантиметров, хорошо державшие тепловой удар во время первого и единственного полета "Бурана".
На заданной высоте в атмосфере срабатывает сначала вытяжной парашют, затем - тормозной, после чего раскрываются три купола основных. Когда до земной поверхности остается несколько сот метров, возвращаемый аппарат разворачивается кормой в направлении ветра. А перед самой посадкой, в полутора метрах от поверхности, по команде гамма-лучевого высотомера включаются твердотопливные двигатели, которые гасят вертикальную и горизонтальную скорость. Вступают в действие воздушные амортизаторы. Отстреливаются парашюты. И кабина опускается на землю. Причем через полгода, после проведения обычных проверок и регламентных работ, кабина снова готова к полетам.
- На фоне треволнений, связанных и с гибелью "Колумбии", и с тем, что во время недавнего запуска "Дискавери" от топливного бака откололся большой фрагмент теплоизоляции, главный вопрос сегодня - обеспечение безопасности экипажа. Будет ли "Клипер" в этом плане надежнее нынешних шаттлов?
- Безусловно, причем намного надежнее. Начну с системы аварийного спасения. Один из самых опасных участков полета шаттла - выведение на орбиту. При возникновении аварийной ситуации в первые секунды или минуты после старта у экипажа практически нет шансов на спасение. А на "Клипере" эту труднейшую задачу удалось решить. Система аварийного спасения (САС), созданная специально для нашего нового многоразового корабля, обеспечит безопасность космонавтов с момента занятия ими кресел в кабине и до выхода челнока на орбиту. Коротко о принципе работы системы. В кормовой части корабля находятся 8 ракетных твердотопливных двигателей САС. В критической ситуации (отказ важнейших систем, пожар на ракете... ) включение этих двигателей происходит мгновенно. Они "вырывают" кабину с экипажем, поднимают ее вверх (если ракета стоит на стартовом столе) и отводят на безопасное расстояние. А дальше раскрываются парашюты, и кабина по штатной схеме опускается на Землю.
Системы безопасности предусмотрены и на других участках полета "Клипера". В этом одно из его принципиальных отличий от нынешних американских многоразовых кораблей.
- Сколько всего двигателей, помимо системы САС, будет на "Клипере"? Намечается ли использовать в качестве топлива ядовитый гептил?
- Нет, гептила не будет. Двигатели, которые разрабатываются в РКК "Энергия", используют экологически чистые компоненты - этиловый спирт и кислород. А всего на корабле будет 32 ракетных двигателя: 8 - маршевых и 24 - для причаливания и ориентации.
- Американцы тоже собираются создавать новые многоразовые корабли -CEV, которые придут на смену шаттлам. Нельзя ли провести сравнение "Клипера" и CEV?
- В США, судя по опубликованным материалам, пока идет лишь обсуждение различных вариантов будущего корабля. Но некоторые подходы уже вырисовываются. Как и в России, американцы рассматривают два направления: во-первых, вертикальную посадку на парашютах и, во-вторых, крылатый вариант - с приземлением на аэродроме по самолетной схеме. Одна группа конструкторов, например, предлагает, чтобы CEV состоял из трех частей: кабины экипажа, грузового и двигательного отсеков. Причем кабина и два других отсека запускаются на орбиту отдельно друг от друга, и затем происходит их стыковка на орбите. Это позволит использовать не очень большие ракеты-носители, а общая масса корабля составит 40 тонн. Но на чертежах я нигде не видел у CEV системы аварийного спасения. Наличием САС наш "Клипер" выгодно отличается и от будущего американского корабля.
Но самое главное - экономические показатели. На создание CEV американское космическое агентство НАСА планирует израсходовать 15 миллиардов долларов. А на конструирование "Клипера", наземные испытания макетов, изготовление первого летного корабля и его запуск потребуется по оценкам 10 миллиардов рублей (которых, увы, пока еще нет) в ценах 2004 года. Это 360 миллионов долларов. То есть на "Клипер" надо в 40 раз меньше средств, чем на создание нового корабля США.
- Последний вопрос: каков срок эксплуатации "Клипера" и когда может состояться первый пилотируемый старт?
- Срок эксплуатации нашего многоразового корабля - 10 лет. А первый старт при соответствующем финансировании может состояться уже в 2011-м. Однако уже сегодня необходимо заняться налаживанием производственной кооперации. В создании комплекса "Энергия - Буран" участвовало около 1000 предприятий. Восстановление такой кооперации - дело очень трудное.