Статья

МАКС-2003: Космический «парашют» испытают в октябре

Наука
мобильная версия

Уникальное надувное тормозное устройство «Демонстратор-2» (зарубежное название – Inflatable Reentry Descent Technology, IRDT), способное произвести небольшую «космическую» революцию, вновь готовят к летно-космическим испытаниям. Как стало известно на проходящем салоне МАКС-2003, запуск намечен на октябрь 2003 г. Все предыдущие три попытки таких испытаний потерпели фиаско с полной или частичной потерей аппарата. В то же время, это единственное в мире подобное устройство, разработанное отечественными специалистами и предназначенное для широкого применения – от возврата грузов и экстренной эвакуации из космоса до осуществления мягкой посадки на другие планеты, в частности, на Марс.

Во время своего последнего запуска 12 июля 2002 г. с борта атомной подводной лодки Северного флота «Рязань» (Проект 667БДР «Кальмар»), находившейся в подводном состоянии, «Демонстратор-2» был потерян, несмотря на продолжительные и упорные поиски.

Бесследное исчезновение спускаемого аппарата «Демонстратор-2», проходившего летно-космические испытания в июле 2002 г., обернулось страховым случаем. Страховое Открытое Акционерное Общество «Русский Страховой Центр» (учреждено в 1992 году, лицензия Министерства финансов России №1415, ФГУП «Рособоронэкспорт» в последних числах декабря 2001 г. приобрело контрольный пакет акций компании) произвело выплату более 12 млн. рублей страхового возмещения НИЦ им. Г.Н. Бабакина в связи с пропажей космического аппарата. Напомним, что «Русский Страховой Центр» также участвовал в выплатах страхового возмещения после неудачного запуска ракеты-носителя «Зенит-2», гибели космических аппаратов «Экспресс-А», «Фобос» и др.

Российско-европейский IRDT

Так называемый «космический парашют» разработан отечественными специалистами Научно-исследовательского центра имени Г.Н. Бабакина (дочернее предприятие химкинского НПО им. С.А. Лавочкина) при поддержке европейской аэрокосмической компании EADS Astrium. НИЦ им. Бабакина владеет 49% учрежденного в 2002 г. СП Return and Rescue Space Systems GmbH (2R2S, Космические системы возвращения и спасения). Остальные акции СП 2R2S принадлежат компании EADS Astrium со штаб-квартирой во Франции (компания хорошо представлена на МАКС-2003).

Сценарий летно-космических испытаний «Демонстратор-2»

Сценарий летно-космических испытаний «Демонстратор-2»

«Демонстратор-2» - по сути надувное тормозное устройство парашютного типа многоразового использования. Его предшественники, надувные конструкции для входа в атмосферу и обеспечения мягкой посадки, разрабатывались в СССР и за рубежом еще с начала так называемой Лунной гонки. «Демонстратор» намного совершеннее их и первоначально был создан для доставки на Красную планету малых автоматических исследовательских станций, в частности, отечественной «Марс-96», которая по не установленной причине не вышла на расчетную траекторию и сгорела при входе в плотные слои атмосферы сразу после выведения на орбиту.

Схема аппарата «Демонстратор-2»

Схема аппарата «Демонстратор-2»

Аппарат IRDT представляет собой надувную двухкаскадную оболочку, снабженную средствами тепловой защиты и гашения удара при посадке. Его использование не требует обычного парашюта и тяжелого теплозащитного щита для доставки человека из космоса на Землю. «Демонстратор» изготовлен из термостойкого материала и наполняется газообразным азотом.

«Демонстратор-2» 
«Демонстратор-2»
«Демонстратор-2» - единственный в мире космический многоразовый спускаемый аппарат, который можно запускать на орбиту с борта подводной лодки, используя в качестве ракеты-носителя конверсионную модель межконтинентальной баллистической ракеты типа РСМ-50 (SS-N-18 по классификации НАТО), получившей название «Волна». Она используется для экспериментальных пусков, а также для вывода сверхмалых спутников на низкую околоземную орбиту и обоснованно признается достаточно дешевой ракетой-носителем для вывода аппарата на орбиту. Пуск с борта атомной подводной лодки в подводном состоянии позволяет в еще большей степени удешевить запуск (подводная лодка выступает в качестве «морского космодрома»).

 Сценарий раскрытия и спуска «Демонстратор-2» в атмосфере
Сценарий раскрытия и спуска «Демонстратор-2» в атмосфере
В собранном виде «Демонстратор» имеет небольшой диаметр (около 80 сантиметров) и помещен в защитную капсулу. Весит аппарат около 145 килограммов. После сбрасывания защитного кожуха начинается его закрутка вокруг продольной оси (см. верхний рисунок), что позволяет войти в атмосферу под нужным углом. После этого надувное устройство отделяется от капсулы и начинается спуск. Двухкаскадное устройство аппарата решает задачу последовательного раскрытия и защиты тормозящих экранов-парашютов. Поскольку в плотных слоях атмосферы температура окружающего воздушного слоя поднимается до нескольких тысяч градусов, второй надувной каскад разворачивается (наполняется азотом) уже в низких слоях атмосферы, на высоте около 15 километров, обеспечивая погашение скорости к моменту посадки до 13-14 м/с.

Металлическое теплозащитное покрытие образует так называемый лобовой экран, а другие части «космического парашюта» покрыты гибкой двухслойной тепловой защитой. Подобное конструкторское решение позволяет поддерживать температуру внутри IRDT на уровне 25-30 градусов по Цельсию.

Сценарий использования «Демонстратор-2» на МКС

Сценарий использования «Демонстратор-2» на МКС

Применение: эвакуация из космоса и небоскребов

 Эвакуация из горящего небоскреба при помощи спасательного варианта «Демонстратора»
Эвакуация из горящего небоскреба при помощи спасательного варианта «Демонстратора»
В первую очередь пилотируемые космические экспедиции требуют возврата на Землю как космонавтов, так и полезной нагрузки (образцов, аппаратуры и т.п.). Этот вес исчисляется многими сотнями килограммов в год, например, для МКС. Традиционно для спуска с орбиты применялись и применяются отечественные баллистические капсулы, к примеру, «Радуга», «Бор-5» и американские «шаттлы». Одна экспедиция челнока обходится в $500-550 млн., что было неприемлемо для СССР и, тем более, для России. «Космический парашют» является именно таким средством дешевого спуска с орбиты. Он также решает проблему экстренной эвакуации персонала с борта космической станции. Первый такой прыжок готов совершить летчик-испытатель и секретарь Совета безопасности Дагестана, Герой России Магомед Толбоев. После прыжка из верхних слоев атмосферы, с высоты 40-50 км, он готов совершить аналогичный прыжок с космического корабля или с космической станции. По его оценкам, такой прыжок человека из космоса обойдется в $2 млн., а с аэростата и стратостата – в $50-100 тыс.

Для своего прыжка Магомед Толбоев собирается использовать надувное тормозное устройство, также разработанное специалистами НИЦ им. Бабакина. Но это будет не сам «Демонстратор-2», а устройство «Волан» с существенно меньшей скоростью приземления. Предполагается, что такой прыжок со стратостата позволит вплотную приблизиться к началу реализации проекта «Спасатель», подразумевающего создание надувного тормозного устройства для спасения людей на больших высотах.

Потери предыдущих аппаратов

Запуск ракето-носителя «Волна» с аппаратом «Демонстратор-2» с борта апл «Рязань» 
Запуск ракето-носителя «Волна» с аппаратом «Демонстратор-2» с борта апл «Рязань»
Космические испытания «Демонстратора-2» продолжаются с 2000 года, и все три попытки были неудачными. Первый аппарат, стартовавший 9 февраля 2000 г., был потерян из-за неисправностей в тормозной системе. Он должен был вернуть на Землю сам разгонный блок и экспериментальную аппаратуру, но экран раскрылся не до конца. В результате был найден только сильно поврежденный блок научной аппаратуры, а «Фрегат» с «Демонстратором» бесследно исчез в зимней казахстанской степи. Продолжение поисков летом также не принесло результатов.

 Атомная подводная лодка Северного флота «Рязань» (Проект 667БДР «Кальмар»)
Атомная подводная лодка Северного флота «Рязань» (Проект 667БДР «Кальмар»)
Во время второго эксперимента, 20 июля 2001 г., «Демонстратор» отправился в путь с атомной подводной лодки «Борисоглебск» на конверсионной ракете-носителе типа «Волна». Однако он не отделился от ракеты-носителя и погиб вместе с экспериментальным аппаратом «Космос-1», предназначенным для испытаний «солнечного паруса». Обломки аппарата упали в районе Камчатки.

12 июля 2002 года, во время третьего экспериментального запуска, на аппарате «Демонстратор-2» была установлена только специализированная российская и германская телеметрическая аппаратура массой около 20 кг, предназначенная для контроля за спуском в атмосфере. По данным телеметрии, «Демонстратор» был успешно выведен на расчётную траекторию, отстыковался от ракеты-носителя и, совершив 30-минутный суборбитальный полёт, благополучно приземлился в районе Камчатки, но в реальности он бесследно исчез.

По материалам 2R2S и собственной информации CNews

Сергей Шалманов / CNews.ru