Взлет и посадка на реактивных струях. Система D–клиппер.

Идея торможения при посадке реактивной силой двигателя достаточно очевидна. Она используется для уменьшения пробега самолета после посадки, но в отличие от взлета и пробега посадка на реактивных струях — очень сложная задача. Однако в последнее время появилась Американская программа D–клиппер [2], ставящая целью разработку дешевых перспективных космических транспортных систем, которая пытается реализовать единую систему взлета и посадки на реактивных струях (фиг.4).

Обоснованием новой программы является то, что издержки космических перевозок в настоящее время преобладающим образом состоят из эксплуатационных издержек системы, которые включают предпусковой монтаж, сборочные и проверочные работы в случае невозвращаемого ЛА и стоимость восстановительных, сборочных (монтажных) работ между полетами в случае наполовину повторно используемых космических систем Шатл. Полностью многократно используемый D–клиппер, одноступенчатая (SSTO) система разрабатывается с целью уменьшить либо устранить многие из этих дорогостоящих операций, что приводит к значительному снижению стоимости и к повышению безопасности текущих перевозок в космическое пространство и обратно. Снижение стоимости одного полета для транспортной системы, предназначенной для подъема ракеты — носителя средней грузоподъемности на околоземную орбиту, ниже 10 миллионов долларов позволит открыть новую эру в использовании космического пространства в военных, государственных гражданских, а главное — в общечеловеческих областях и в расширяющемся коммерческом рынке.

Фиг. 4 Одноступенчатый космический корабль D-КЛИППЕР.

При поддержке ВМДО (оборонная организация — спонсор) команда McDonnell Douglas выполняет программу одноступенчатой ракетной технологии (SSRT), чтобы продемонстрировать характеристики низкоскоростного полета и возможность достичь самолетно — подобной эксплуатации, возможность выполнить полет с одноступенчатой системой на криогенном ракетном топливе. Эту программу называют ДС —X (D–клипперная, экспериментальная). Разработка средств обслуживания и эксплуатации была с самого начала совмещена с разработками как ДС —X, так и соответствующих наземных систем в ходе всего цикла проектирования. Была проанализирована самолетная практика, а затем результаты внедрены в разработку ДС — X, для уменьшения времени техобслуживания с целью доказать, что время восстановления для ракеты многократного использования может быть уменьшено и сделано почти равным времени, которое требуется для систем эксплуатации в самолетной индустрии.

Чтобы оценить успешность ДС—X в том, что касается концепции самолетно— подобной эксплуатации, перед испытательной программой была выполнена приближенная оценка сервисных и эксплуатационных требований, а также требований надежности.

Заявлено, что " продемонстрированы летные характеристики полностью возвращаемого ЛА с автономным управлением, с двигателем на жидком кислороде либо жидком водороде, вертикального взлета и посадки, который в полной сохранности возвращается в свой космопорт в случае чрезвычайной ситуации, включая отключение двигателя. Успешно продемонстрирована реальная вынужденная посадка".

Бортовые системы наведения и система управления полетом позволяют ему совершать полет на ветру, как при посадке, так и при приземлении; ветер и его порывы больше не являются помехой при эксплуатации. D–клиппер возвращается из космоса в позиции носом вперед (до 2 км); после того как он замедляется примерно до М = 0.2, он разворачивается кормой вперед для посадки. Бортовая глобальная система ориентирования (GPS), обеспечит точную посадку рядом со стартовыми стойками. От 2-х до 4-х из восьми основных двигателей используются для торможения и управления вертикальной посадкой ЛА на небольшую площадку по соседству со стартовой установкой.

Процесс " восстановления" должен начинаться сразу же после приземления и обеспечивает автоматическое выключение систем. Наземная бригада буксирует его назад на стартовую позицию для того, чтобы выгрузить груз или пассажиров, выполнить техобслуживание, дозаправку и погрузку, необходимые для следующего полета.