航天飞机的前景和问题
上一次发射的亚特兰蒂斯号航天飞机（STS-135），2011年XNUMX月
具有绕行飞行的飞机的航空航天系统的概念具有许多积极的特性，因此引起了人们的关注。 几十年来，已经开发了此类系统的各种项目，但其实际前景仍存疑问。 迄今为止，只有少数几个这样的项目已经投入运行，整个方向的未来仍然是个问题。
过去的成功
轨道航天飞机的概念是创造一种能够独立升空或使用运载火箭升入轨道，然后通过水平降落的气动飞行返回地球的飞机。 这种飞行方法具有某些优点，因此对于火箭和航天工业来说是令人感兴趣的。
奋进号船（STS-118）于2007年XNUMX月接近国际空间站。
上个世纪XNUMX年代，领导力量就此主题开始了积极的工作。 随后，使用不同的航天飞机开发了各种各样的航空航天系统（AKS）。 其中一些项目甚至达到了使用实验技术进行的全面实验的程度。
同时，这个方向仍然不是很成功和发展。 测试样本的数量远远少于拟议项目的总数，只有一个综合体可以投入实际运行。
最成功的轨道飞行器是美国航天飞机。 在1981-2011年。 这些装置进行了135次飞行（两次事故），在此期间，数百吨的货物和数十名宇航员被送入轨道并返回地球。 但是，该程序没有解决降低有效载荷的取回和回收成本的问题，并且被证明过于复杂。 此外，到了十年之初，太空飞机已经用尽了资源，建造新的飞机实在是不合时宜。
经验丰富的太空飞机SpaceShipOne。 图片维基共享资源
在我们国家，航天飞机的工作在测试阶段就停止了。 因此，在1988年代和XNUMX年代，对BOR系列设备进行了广泛的基准测试和飞行测试程序，其中包括。 可以进入轨道。 XNUMX年，“暴风雪”号飞船进行了唯一的太空飞行。 进一步的国内项目没有超出最早的阶段。
透视发展
在XNUMX年代初，太空飞船公司和维珍银河公司（Virgin Galactic）测试了实验性太空飞机SpaceShipOne。 后来，在此产品的基础上，开发了一种新的航天器SpaceShipTwo，能够将较小的载荷提升到外层空间的下边界。 由于这种限制，太空飞机仅被视为太空游客的交通工具或某些研究的平台。
在2018-19年。 经历了两次太空飞行的“太空船二号”升空了80多公里。 现代化改造完成并准备将现有船舶投入商业运营后，计划进行新的飞行。 还在建造中的还有两个新的“序列外观”太空飞机。 目前尚不清楚SpaceShipTwo将在多久之前投入商业使用。 该项目反复面临推迟的问题，这种趋势将来可能还会继续。
SpaceShipTwo在舰载机翼下。 图片维珍银河
内华达山脉公司（Sierra Nevada Corp）的Dream Chaser项目更成功，更有希望。 他提出了一种带有运载火箭和能够升至低地球轨道的航天飞机的AKS的构造方案。 Dream Chaser的开发主要是为了与国际空间站合作； 他将不得不将人员和货物运送到轨道并返回地球。 估计有效载荷将达到5吨，飞行时间将不超过几个小时。
迄今为止，已经使用两个实验空间飞机进行了地面和飞行测试。 计划于2022年使用标准的Vulcan Centaur运载火箭进行首次飞行。 然后将向ISS进行测试启动。 到本十年末，计划在常规飞行中以一个或另一个负载开始全面运行该AKS。 目前尚不清楚这样的计划是否现实。 据美国宇航局称，内华达山脉正面临着各种挑战，这些挑战至少使准备飞行变得困难。
轨道测试
自37年代初以来，美国空军，DARPA，NASA和波音公司已经开发出了有前途的航天飞机。 一种名为X-2006A的产品的飞行测试始于37年。然后，研制了一种改进的X-XNUMXB设备，适合于发射进入轨道。 该项目是在空军命令下创建的，可能仅具有军事用途。 同时，还没有公开这种确切的数据。
经验丰富的梦想追梦者飞船，飞向80公里的高度。 美国国家航空航天局照片
经验丰富的X-37B的第一次轨道飞行始于2010年224月，历时779天，一直持续到XNUMX月。 然后又进行了四次飞行，最后一次持续了XNUMX天以上。 自去年五月以来，这两个原型机之一已经进入轨道运行。 返回和登机的日期未知。 也许这次他们将再次刷新飞行持续时间的记录。
根据各种估计和估计，X-37B已被美国空军用于实际任务。 该设备执行各种操作并更改其轨道。 据报道，转储有效载荷。 因此，发展飞行技术能力的过程可以伴随着有利于军队的实际工作。
2020年2月，中国专家发射了长征XNUMXF运载火箭，并搭载了有希望的可重复使用的航天器。 后者进入低地球轨道，可能开始执行分配的任务。 没有透露中国AKC项目的细节。 甚至撤出设备的类别仍然是未知的。
为X-37B的首次飞行做准备，2010年XNUMX月。美国空军摄
根据国外消息，中国第一艘可重复使用的舰船在结构和外观上与美国的X-37B相似，并应具有相似的能力。 据称，该产品是飞机制造的，飞机的翼展很小，重量不超过8吨，需要解决的任务范围和适用范围尚不明确。 中国尚未透露其项目的细节。
方向问题
尽管做出了种种努力，但迄今为止，使用轨道飞行器的AKS的方向只能取得有限的成功。 在不久的将来，情况可能会发生变化-但是当前流程的时间安排和结果仍存在疑问。 火箭和航天工业必须面对的许多特征性因素和困难导致了这种状况。
太空飞机的主要问题是其创造的复杂性。 设计人员需要将轨道技术和空气动力学飞行的特定功能结合起来，同时要考虑到结构上的特征载荷。 这通常需要开发新技术和组件。 工作成本因此而增加。
长征2F火箭发射。 中国可重复使用的航天器将同一艘航母送入轨道。 图片由新华社摄
拟议中的航天飞机项目尚无法与其他类别的火箭和太空系统竞争。 现有的船舶和运载火箭能够将不同的有效载荷运送到不同的轨道上-客户可以选择最佳系统。 所提议类型的太空飞机尚不能提供这种使用灵活性。 为此，有必要完成当前项目的开发并创建具有不同特征的新样本。
最后，该方向的前景受到火箭和航天工业大局的不利影响。 在军队的命令和直接支持下，美国和中国的项目取得了最大的成功。 具有主动项目的商业开发人员，甚至是诸如NASA之类的大型组织，都还无法独立提供具有所需功能的快速，高质量的系统创建。
由于客观上的局限性和各种困难，迄今为止，开发具有航天飞机的航空航天系统只能取得有限的成就。 大多数此类项目进入了 历史 没有真正的结果，并且目前的大部分进展还没有离开测试阶段。 但是，对该主题的兴趣仍然存在，并激发了工作的继续。 可以假设，未来情况将逐渐改变，新的轨道飞机样品将投入使用。 然而，具有相同尺寸和有效载荷的老式航天飞机的类似物极有可能在未来几年内不会出现。
信息