Многоцелева́я авиацио́нно-косми́ческая систе́ма (МАКС) - двухступенчатый комплекс, состоящий из самолёта-носителя (Ан-225 «Мрия» - точнее на базе Ан-225 предполагалась разработка нового самолета-носителя Ан-325), на котором устанавливается орбитальный самолёт. Орбитальный самолёт может быть как пилотируемым, так и беспилотным. Конструкция Ан-225 допускает установку грузового контейнера с внешним топливным баком с криогенными компонентами топлива вместо орбитального самолёта.
Разработка велась с начала 1980-х годов под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского в НПО «Молния».
Вместо первой ступени обыкновенной ракеты здесь используется самолёт Ан-225; вторая ступень может быть выполнена в трех вариантах:
МАКС-ОС с орбитальным самолётом и одноразовым баком;
МАКС-М с беспилотным самолётом;
МАКС-Т с одноразовой беспилотной второй ступенью и грузом до 18 тонн.
«Система базируется на обычных аэродромах 1-го класса, дооборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса, и вписывается в основном в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами».
МАКС может применяться для аварийного спасения экипажей космических объектов или в целях наземной разведки. Отсутствие привязки к космодрому также расширяет применение такой системы.
Этот проект был начат ещё в 1980-е годы научно-производственным объединением «Молния». При этом использовался опыт и результаты работ над проектом «Спираль» и над экспериментальными аппаратами БОР. Этот проект, в отличие от «Бурана», основан на принципе самоокупаемости. По расчётам, затраты окупятся через 1,5 года, а сам проект даст 8,5-кратную прибыль. Эта система является уникальной, в мире не разрабатывается ни одного подобного аппарата. Кроме того, МАКС значительно дешевле ракет за счёт многократного использования самолёта-носителя (до 100 раз), стоимость выведения груза на низкую околоземную орбиту - порядка 1000 долл./кг; для сравнения: средняя стоимость выведения в настоящее время составляет около 8000-12 000 долл./кг, для конверсионной РН «Днепр» - 3500 долл./кг. К преимуществам можно также отнести бо́льшую экологическую чистоту за счёт применения менее токсичного топлива (трёхкомпонентный двигатель РД-701 керосин/водород+кислород). В настоящее время на проект уже истрачено около 14 млрд долларов.
Программа «МАКС» получила золотую медаль (с отличием) и специальный приз премьер-министра Бельгии в 1994 году в Брюсселе на Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций «Брюссель-Эврика-94».
1. Многоцелевая авиационно-космическая система "9А-10485" (МАКС)
(
НПО "Молния" , вариант образца 1994 г.)
Пилотируемый орбитальный самолет
Вторая ступень
Авиационно-космический комплекс
2. Многоцелевая авиационно-космическая система
(
НПО "Молния" , вариант образца 2001 г., участвовавший в 2006 г. с небольшими доработками в конкурсе Федерального космического агентства по созданию пилотируемого космического корабля нового поколения в рамках темы
"
Клипер", N
36 ФКП)
Авиационно-космический комплекс
Базовый пилотируемый орбитальный самолет ОС-П
Применение МАКС
Первоначально МАКС создавался по тактико-техническому заданию
(ТТЗ
) Военно-воздушных сил Министерства обороны СССР . Военно-воздушные силы рассматривали МАКС как первоочередную замену дальним стратегическим разведчикам Ту-95МР.
Согласно ТТЗ и секретному постановлению Правительства в НПО Молния" с участием кооперации предприятий в 1983-89 годах были разработаны технические предложения и эскизный проект МАКС (тема "Гонг").
По понятным причинам мы не будем подробно останавливаться на военных аспектах применения МАКС - скажем только, что на всех этапах истории МАКСа у него был только один заказчик - Министерство обороны. Первоначальные целевые задачи его использования прямо вытекали из таких его качеств, как быстрое время реагирования системы (минимальное время подготовки к пуску), мобильное базирование и большой боковой маневр при спуске с орбиты. Ну и конечно, многоразовость основных элементов системы, которая не только снижает стоимость применения, но и, выражаясь военным языком, "позволяет решать целевые задачи меньшим нарядом оперативных средств". Вспомним знаменитую триаду военных целей в космосе, сформулированную генералом Каманиным еще в середине 1960-х годов: разведка, перехват и удар. Правда, Каманин подразумевал ВОС "Спираль" , но по сути МАКС - "это "Спираль" наших дней". Предельно четко выражены задачи МАКСа в интервью командующего 37-й Воздушной армией Верховного Главнокомандования стратегического назначения генерал-лейтенанта Михаила Опарина, возглавшего Дальнюю авиацию РФ, данным им "Российской газете" 11 марта 1999 года . На вопрос: "Какие задачи может решать МАКС в обеспечении безопасности России?", - он ответил:
"Во-первых, вести оперативно-стратегическую разведку <...> "Концепция национальной безопасности Российской Федерации" здесь предельно конкретна: "Особое значение для обеспечения национальной безопасности Российской Федерации имеют своевременное обнаружение угроз и определение их источников". А это значит, что страна нуждается в технике, которая обеспечивает быстрое получение важных для безопасности страны в тот или иной момент данных, независимо от времени суток, года или погодных условий. Заменяя собой десятки самолетов-разведчиков, МАКС способен быстро прозондировать практически любой район Земли на интересующий нас предмет и приземлиться буквально рядом с центром обработки полученной информации. Это выгодно отличает систему от спутников.
<...> мало иметь стратегическую авиацию и высокоточные ракеты, способные "влетать в футбольные ворота" с расстояния в несколько тысяч километров, надо еще точно знать, где эти "ворота" находятся. МАКС дает нам такую способность, позволяет вести разведку в реальном масштабе времени. А это, безусловно, ведет к повышению боевого потенциала Вооруженных Сил РФ в целом.
<...>Во-вторых, МАКС способен делать то, чего не может сделать ни один самолет - инспектировать космические аппараты на орбите, обслуживать орбитальные станции и с наименьшими затратами выводить в космос спутники. И если после старта с Байконура космическому аппарату еще приходится долго маневрировать в космосе, корректируя орбиту, то космолет стартует с летающего "космодрома", который может прибыть в самый удобный для пуска район Земли. С дозаправкой в воздухе "воздушный старт" способен лететь несколько тысяч километров.
МАКС может действовать в широком диапазоне космических высот. В специальном варианте с разгонным блоком эта система достигает и наивысших, геостационарных орбит. Такая техника позволит вести действительно воздушно-космические действия и борьбу за ближний космос, преодолевая нынешний разрыв между самолетами и космическими аппаратами. МАКС способен быть еще и "космическим истребителем", способным уничтожить космический эшелон возможного противника.
В-третьих, МАКС способен успешно решать задачи нанесения ударов высокоточным оружием по сильно защищенным объектам на Земле. Например, по корабельным группировкам, в том числе и по авианосным соединениям и группам, по главным центрам управления агрессора. При этом МАКСы смогут взаимодействовать с самолетами Дальней и морской ракетоносной авиации. МАКС способен выполнять важнейшие задачи обеспечения такого совместного удара - целеуказания, радиоэлектронного подавления противника, разведки результатов удара.
Прибавьте к этому то, что МАКС может быть системой двойного базирования. То есть космический самолет способен базироваться не только на земном аэродроме, но и длительное время может летать на орбите, пристыковавшись к околоземной станции. В этом случае оперативность действий многоразовой системы сильно возрастает".
Добавим, что МАКС может быстро перебазирован на другой аэродром старта, что значительно повышает выживаемость системы в угрожающий период и во время военного конфликта.
Но за время разработки МАКСа поменялись политические, а главное, экономические реалии - нет больше СССР , а вместе с ним исчезло и открытое противостояние глобальных военных блоков. В космосе на смену военно-политическому соперничеству двух сверхдержав пришло широкое международное сотрудничество. Практическое освоение космического пространства поставило новые задачи, решить которые, в силу своих уникальных транспортных и оперативных возможностей, наилучшим образом может именно МАКС, который изначально рассматривался как система двойного применения.
Наиболее полно (с наибольшей экономической эффективностью) возможности многоцелевой авиационно-космической системы в качестве многоразового транспортного средства, обслуживающего грузопоток по маршруту "Земля-орбита ИСЗ-Земля", могут быть реализованы при его использовании в составе орбитального технологического комплекса по промышленному производству полупроводниковых материалов в условиях космического полета.
Слева представлен один из вариантов внешнего облика орбитального завода, проработанный в рамках НИР "Эффективность".
Основой технологического комплекса являются четыре дискообразных молекулярных экрана, движущихся перпендикулярно вектору скорости. Учитывая, что комплекс движется на высоте 400 км в сильно разреженной среде (10 -6 мм.рт.ст), за экраном образуется устойчивая "теневая" зона сверхвысокого вакуума до 10 -14 мм.рт.ст, в которой размещаются производственные установки, производящие методом молекулярно-лучевой эпитаксии наиболее перспективные многослойные полупроводниковые наноструктуры.
Повышенная производительность орбитального технологического комплекса при значительно более высоком качестве продукции обусловлена сверхнизким уровнем микрогравитации (менее 10 -6
g), что позволяет путем орбитальной кристаллизации полученного в наземных условиях поликристалла получить выход продукции
необходимого для микроэлектроники качества до 80% (для сравнения - в земных условиях при производстве арсенида галлия и сверхбольших интегральных схем выход готового продукта всего несколько процентов). Поэтому в орбитальных условиях возможно промышленное производство
гетероэпитаксиальных структур соединений
GaAr, CdTe, CdZnTe,
GeSi/Si и др., позволяющих создать полупроводниковые приборы, имеющие в 5...6 раз более высокое быстродействие и превосходящие в более чем 100 раз по радиационной стойкости (при меньшем электропотреблении и способности работать при более высоких температурах) традиционные приборы на кремниевой основе.
Расчетная годовая производительность каждой установки - до 8000 пластин диаметром 76...400 мм (для сравнения: производительность аналогичной установки в земных условиях - 1500 пластин диаметром 25...150 мм) обеспечивает экономический эффект (годовую прибыль с учетом затрат на амортизацию, стоимость исходных материалов и семи полетов МАКСа) до
$260 млн. (при стоимости одной готовой пластины с гетероэпитаксиальной структурой диаметром 400 мм в пределах
$13000...
18000).
Посмотреть во всех деталях работу орбитального технологического комплекса, периодически обслуживаемого орбитальным самолетом МАКС, можно, установив на свой компьютер наш скринсейвер .
И две ракетные ступени для вывода корабля на орбиту. В итоге были изготовлены только корабль и несколько его копий в масштабе 1:3 которые слетали в космос. Несмотря на это «Спираль» и американский проект X-15 которые были родом из 1960-х оказались ближе всего к завершению из всех проектов воздушного старта космических грузов на данный момент.
Трудности в создании двигателя для гиперзвукового самолёта-разгонщика (ГПВРД) и хроническое невезение преследовали такие проекты. И даже сейчас, когда казалось бы появление первых рабочих ГПВРД (X-43 и X-51) открыло для таких проектов дорогу в космос, появление многоразовых первых ступеней (от SpaceX , Blue Origin и Индии) похоже собирается окончательно поставить на истории этих проектов жирную точку. Что же им всё время так мешало? Об этом и пойдёт речь ниже.
Теория
Чем же так выгоден воздушный старт? Дело в том, что он позволяет экономить в массе ракеты за счёт того что часть скорости и высоты покрываются самолётом-разгонщиком (то есть снижает необходимый запас характеристической скорости или delta-V), также это позволяет ставить сразу на первую ракетную ступень ЖРД с вакуумными соплами, которые имеют больший удельный импульс , что увеличивает эффективность двигателя и также снижает вес ракеты. При этом двигатели самолётов, такие как турбореактивные (ТРД), прямоточные (ПВРД) и даже гиперзвуковые (ГПВРД) - хоть и имеют удельный импульс, падающий с ростом скорости, но он всё равно остаётся существенно выше чем у ЖРД до 10 скоростей звука (10М):
Параллельно со сбросами ракетопланов «Стратосферные крепости» B-52 участвовали в испытаниях NASA аппаратов с несущим корпусом названных за их форму и посредственную аэродинамику «летающими ванными» - корабли серии M2-F1 , M2-F2 и M2-F3 (по центру). Как высказывался об этом летательном аппарате Милтон Томпсон : «если бы человек выпал из B-52 в момент отделения M2-F1 от самолёта, то аппарат опередил бы его у Земли». В дальнейшем аэродинамику улучшили, благодаря чему появились HL-10 (справа) и X-25A (слева), но все эти аппараты имели лишь небольшие двигатели и предназначались исключительно для исследования аэродинамики при спуске с орбиты что, в итоге легло в основу конструкции «Спейс Шаттла» . Так что рекордом для всех трёх аппаратов стали результаты в 1976 км/ч по скорости и 27524 м по высоте показанные на HL-10 в полётах 18 и 27 февраля 1970 года соответственно.
Сердцем программы должен был стать гиперзвуковой самолёт-разгонщик, который должен был развивать 4-6М. В начале этот проект хотели поручить ОКБ Туполева (уже занимавшемся в тот момент Ту-144) но в итоге он от него отказался. Проект приняло ОКБ Микояна которое проводило продувки моделей самолёта в аэродинамической трубе вплоть до закрытия проекта. Самолёт-разгонщик разгонялся с помощью разгонной тележки до скорости 400 км/ч после чего запускал свои двигатели и отрывался от земли. Для улучшения аэродинамики после взлёта нос самолёта поднимался, ограничивая тем самым обзор в низ - такой вариант использовался на Ту-144 и «Конкорде» , а для советского бомбардировщика Т-4 пошли ещё дальше и сделали кабину полностью закрывающейся.
Так как базовое топливо для ракетных ступеней (фтор/водород) и топливо для ГПВРД самолёта-разгонщика (водород) до этого не применялось для этих целей - решено было на начальном этапе разработать промежуточный вариант системы с несколько худшими показателями. Однако даже этот промежуточный вариант должен был стать по многим показателям лучше всего что было создано до этого, а основной вариант системы и вовсе поражает воображение:
Таким образом данная система могла вывести на орбиту груз в 10+ тонн при стартовой массе всего в 115 тонн - то есть полезный груз составлял около 10% стартовой массы! Это является просто немыслимым показателем для современных химических ракет, которые выводят на орбиту в среднем 3,5% от собственной массы (и только у самой тяжёлой версии полностью водородной Delta IV этот показатель достигает 3,9%). Такие характеристики достигались ГПВРД самолёта-разгонщика, которому не надо было тащить с собой в стратосферу окислитель, и фторным топливом ракетных ступеней которое имело удельный импульс в 479 сек в вакууме.
Несмотря на одновременный старт создания разгонщика, двигателей к нему и орбитального корабля, к закрытию проекта в начале 70-х двигатель был не готов, продувки моделей разгонщика продолжались до 1975 года, а только 25 апреля этого года (уже после официального закрытия проекта) - самолёт-аналог МиГ-105.11 был передан с завода-изготовителя для испытаний. Так как корабль имел военную направленность, предполагалось что кабина пилота будет отстреливаемой, иметь собственные двигатели и парашют для возможности самостоятельного схода с орбиты и посадки на землю. Из-за общих проблем с проектом эта часть корабля реализована так и не была.
В первые самолёт-аналог МиГ-105.11 был сброшен с Ту-95КМ в своём 11 совместном полёте 27 октября 1977 года, после чего приземлился ВПП Грошево. Испытания аналога проходили до 13 сентября 1978 года, когда из-за ошибки руководителя полёта при заходе на посадку по неправильному курсу в вечернее время пилота ослепило Солнце, в результате чего произошла жёсткая посадка повредившая шасси. 24 октября самолёт был отправлен на подвесе того же Ту-95КМ на Тушинский машиностроительный завод для ремонта. Хотя самолёт-аналог в дальнейшем и отремонтировали, однако этот полёт на ТМЗ так и остался для МиГ-105.11 последним.
После официального закрытия проекта оставалась надежда на использования для старта орбитального корабля самолётов из других проектов, более всего на эту роль подходил проект Т-4 ОКБ Сухого, история которого по своему интересна. Так как у СССР не было возможности создать столь большое число авианосных группировок сколько было у США, для борьбы с ними требовалось найти какой-то другой способ. Обычное ядерное оружие для этих целей не подходило, так как за время между получением информации о место положении авианосца и подлётом ракеты он мог выйти из радиуса поражения. Поэтому было предложено для этой цели создание небольшой группировки стратегических бомбардировщиков с ядерным ракетным вооружением.
Расчёты показывали, что для прорыва ПВО авианосного соединения они должны были иметь весьма высокую скорость - порядка 3М. В конкурсе участвовало 3 конструкторских бюро: ОКБ Туполева с проектом Ту-135, ОКБ Яковлева с проектом Як-35 и ОКБ Сухого с проектом Т-4 . В итоге выиграл проект ОКБ Сухого, а сам Сухой и Туполев при этом поссорились, что привело к их знаменитому разговору при обсуждении будущего данного проекта:
Туполев: «Сухой - мой ученик, я его знаю - он с темой не справится.»В итоге один экземпляр Т-4 всё-таки был построен и проходил испытания вплоть до перехода на сверхзвук, но из-за того, что Туполев в итоге смог добиться того чтобы новые образцы Т-4 не стали производить на Казанском авиационном заводе - проект в итоге затормозился и вскоре был закрыт.
Сухой: «Именно потому, Андрей Николаевич, что я ваш ученик, я с ней справлюсь.»
Для дальнейших испытаний орбитального корабля уже были изготовлен МиГ-105.12 (для испытаний на сверхзвуке) и приступили к строительству МиГ-105.13 (уже для испытаний на гиперзвуке). Оба этих аналога не были закончены до конца к моменту начала строительства «Бурана», когда их строительство полностью было свёрнуто, при этом третий аналог всё же проходил испытания в термобарокамере в то время как второй просто простоял на ТМЗ до конца 70-х. Сейчас единственный летавший экземпляр МиГ-105.11 стоит в Центральном музее военно-воздушных сил в Монино, бок о бок с Т-4 и со сверхзвуковым пассажирским Ту-144 (история которого была немногим удачливее).
Ещё один весьма интересный момент: Гагарин защитил свой диплом 17 февраля 1968 года, темой его дипломной работы стал космический корабль с решётчатыми рулями (как те которые сейчас применяются на многоразовых версиях ракет семейства Falcon 9). В дальнейшем это направление должно было стать темой его кандидатской работы. Юрий Алексеевич погиб 27 марта того же года в своём выпускном полёте с инструктором, в котором он после продолжительного перерыва в полётах должен был снова получить право самостоятельно летать…
Проект предусматривающий старт с АН-325 (увеличенной версии АН-225 , построенный для перевозки «Бурана», центрального бака ракета-носителя «Энергия» и других негабаритных грузов весом до 250 тонн которых он может нести внутри фюзеляжа или на внешней подвеске). Конструкция общим весом в 275 тонн включающая бак, орбитальный корабль и 7 тонн полезной нагрузки должны были выходить на орбиту благодаря уникальному в своём роде двухкамерному двигателю РД-701 работавший на компонентах топлива керосин+водород/кислород. Двигатель имел два режима: в первом из них для увеличения тяги в обе камеры подавалась значительная доля керосина (что обеспечивала в 2,5 раза большую тягу), при этом в дальнейшем двигатель переходил на второй режим в котором подача керосина полностью прекращалась (обеспечивая на 10% больший удельный импульс):
Проект имел широкую известность, но так и не получил должного финансирования. Несмотря на свой уникальный двигатель проект наследует все технические недостатки дозвукового носителя, а также имеет свой собственный - это трёхкомпонентный бак, в котором надо обеспечивать теплоизоляцию трёх компонентов топлива (водород, кислород, керосин) которые должны храниться при разных температурах (около 20К, 50К и 300К соответственно). Намного более перспективным в данном плане (по моему личному мнению конечно)
мог бы стать полный отказ от самолёта-носителя в пользу наземного старта, с использованием сбрасываемых баков и сохранением одноступенчатой схемы - это позволило бы решить проблему теплоизоляции стандартными системами дренажа (когда разогреты компоненты топлива сбрасываются, а баки подпитываются за счёт наземных систем до момента пуска).
Европейских проектов было сразу несколько:
Проект RT-8 немецкой фирмы «Юнкерс» - предусматривал старт двухступенчатой крылатой ракеты с 3-километровой тележки с разгоном до 900 км/ч, также рассматривался воздушный старт. Обе ступени предполагали посадку на землю, вторая ступень предполагала вывод чуть менее 3 тонн на орбиту, также предусматривался перелив топлива водород/кислород из 1-й ступени во 2-ю. Проект завершился с закрытием фирмы в 1969 году.
Также именуемый просто как DC-X, этот проект стал первой попыткой продемонстрировать жизнеспособность идеи SSTO «в металле», и первой ракетой которая села на реактивной тяге 18 августа 1993 года (став тем самым основой для «Кузнечика» от SpaceX). По программе было осуществлено 5 полётов последний из которых закончился жёсткой посадкой, повредившей корпус ракеты. Данный испытательный образец решено было не восстанавливать, а изготовить новый (DC-XA) который на свой 3-й полёт смог подняться на высоту в 3140 метров (в 4 раза выше полётов «Кузнечика»), но посадке после следующего полёта одна из опорных ног не вышла из-за чего ракета упала и загорелась (что усугубилось утечкой из бака кислорода). Хотя затраты на проект на тот момент составляли всего 110 млн $ (в пересчёте на текущие цены) - от проекта было решено отказаться в пользу следующего в списке:
Сравнение размеров X-33, VentureStar и Шаттла
Американский проект VentureStar - стартовавший в 1992 году, был весьма немалых размеров как можно судить по схеме: при стартовой массе в тысячу тонн 20 из них должны приходиться на полезную нагрузку. По проекту должен был быть построен и испытан его уменьшенный аналог - X-33 , после чего к 2004 году должен был быть построен уже полноразмерный корабль. Из-за проблем с композитным баком жидкого водорода и другими техническими проблемами X-33 так и не был достроен, что вызвало отмену всего проекта. В дальнейшем NASA удалось решить проблему с композитными баками и ряд других проблем - но было уже поздно. На основе наработок этих проектов сейчас разрабатывается проект XS-1 под эгидой
Состояние и перспективы проекта МАКСКак уже сообщал наш журнал (см. «Взлёт» №6/2007, с. 47), недавно в Государственной Думе РФ состоялось заседание «круглого стола» по теме «Порядок реализации совместных проектов создания производства элементной базы микроэлектроники в космосе и многоразовых авиационно-космических систем». Суть идеи обсуждавшейся программы – возможности промышленного производства новейших полупроводниковых материалов и структур на основе альтернативных технологий в условиях специального орбитального комплекса, который может быть создан совместными усилиями российской и украинской сторон на основе более чем четвертьвекового опыта работ НПО «Молния» по проектированию Многоцелевой авиационно-космической транспортной системы многоразового использования (МАКС). В начале прошлого года проект МАКС был предложен НПО «Молния» на объявленный в ноябре 2005 г. Роскосмосом тендер по созданию перспективного многоразового космического корабля по программе «Клипер» (см. «Взлёт» №1-2/2006, с. 48; 3/2006, с. 45), однако итоги этого тендера так и не были подведены, а сам он летом прошлого года был приостановлен («Взлёт» №9/2006, с. 44). Несмотря на это, работы как по «Клиперу», создаваемому РКК «Энергия» совместно с «ОКБ Сухого», так и по МАКС в НПО «Молния» продолжаются, но из-за фактического отсутствия государственного финансирования – невысокими темпами. Основным приоритетом для РКК «Энергия» на нынешнем этапе руководством Роскосмоса определена модернизация одноразового пилотируемого космического корабля «Союз-ТМА» и создание модернизируемого беспилотного транспортного корабля «Паром». Вместе с тем, новые задачи, которые могут в обозримом будущем появиться у российской и мировой космонавтики и связаны с организацией высокотехнологичных производств на орбите, открывают перед проектом НПО «Молния» самые многообещающие перспективы. Это послужило поводом для нашего журнала, чтобы вспомнить историю разработки МАКС и рассмотреть нынешнее состояние проекта.
История
История Многоразовой (многоцелевой) авиационно-космической системы (МАКС) восходит к середине 1960-х гг. В 1965 г в ОКБ-155, руководимом генеральным конструктором А.И. Микояном, по заданию ВВС начались проработки авиационно-космической частично многоразовой системы «Спираль». Работами руководил главный конструктор Глеб Лозино-Лозинский, к ним был подключен Дубненский филиал ОКБ-155, специально созданный для разработки «Спирали». Исходный проект предусматривал использование сверхзвукового самолета-разгонщика «50-50», со «спины» которого должен был стартовать двухступенчатый одноразовый ускоритель, несущий в качестве полезного груза воздушно-космический (орбитальный) самолет. Орбитальный самолет (ОС) мог выполнять, в разных модификациях, задачи оперативной разведки, инспекции и перехвата космических аппаратов, а также нанесение ударов по наземным целям. Ввиду сложности разработки самолета-разгонщика на первом этапе, в качестве основного, рассматривался вариант выведения ОС на орбиту модифицированной ракетой-носителем «Союз». Из-за отсутствия поддержки со стороны высшего военно-политического руководства, а также в связи с началом работ по системе «Буран», разработка «Спирали» в середине 70-х гг. прекратилась.
Орбитальная ступень МАКС вскоре после отделения от самолета-носителя (в заголовке) и после разделения с внешним топливным баком
В 1976 г. Г.Е. Лозино-Лозинский возглавил вновь созданное НПО «Молния», основной задачей которого стала разработка планера орбитального корабля «Буран» (11Ф35). Параллельно с решением этой задачи в 70-80-х гг. в НПО «Молния» проводись исследования других многоразовых авиационно-космических систем в рамках тем «Система 49» и «Бизань». В качестве самолетов-носителей рассматривались дозвуковые транспортные самолеты Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мрия».
Примечательно, что «Мрия» изначально, согласно требованиям технического задания, должна была выполнять три задачи: транспортировку на внешней подвеске элементов системы «Энергия» – «Буран», перевозку особо негабаритных тяжелых грузов и обеспечение воздушного старта авиационно-космических систем. Видимо, эти работы велись в качестве очередного «противовеса» американским планам: в то время в США создавалась аналогичная система, известная как «Мини-Шаттл» (с самолетом-носителем на базе «Боинга» 747).
В 1988 г. НПО «Молния» в кооперации с 70 организациями и предприятиями выпустило эскизный проект авиационно-космической системы (АКС) 9А-10485 объемом 220 (!) томов, которая и стала прототипом МАКС. Рассмотренная в эскизном проекте АКС представляла собой многоразовый орбитальный самолет, оснащенный тремя кислородно-водородными ЖРД тягой по 90 тс и подвесным одноразовым топливным баком веретенообразной формы. Старт системы массой около 250 т осуществлялся с самолета-носителя Ан-225. Согласно расчетам, система была способна выводить на низкие околоземные орбиты до 7 т полезного груза, размещенного в грузовом отсеке орбитального самолета. В случае замены ОС на одноразовую ступень (т.н. «грузовая» модификация) масса полезного груза могла достигать 18 т на низкой орбите. Нетрудно заметить, что такой диапазон масс полезной нагрузки позволял заменить единой авиационно-космической системой как РН «Союз», так и «Протон», которые в совокупности обеспечивали порядка 70% запусков космических аппаратов СССР. При этом в полной мере могли проявиться такие эксплуатационные достоинства АКС, как отсутствие необходимости дорогостоящего стартового комплекса, возможность запуска по азимутам, недоступным для ракет с наземным стартом, а также сокращение (либо полное отсутствие) зон отчуждения под поля падения отделяемых частей.
Известные экономические трудности 90-х гг., казалось, поставили крест на этом интересном проекте. Тем не менее, НПО «Молния» продолжило работы над системой, в т.ч. за счет собственных средств. К середине 90-х гг. система приобрела свой законченный вид и стала широко известна под названием МАКС. По сравнению с первоначальным вариантом, система стала несколько тяжелее – стартовая масса выросла до 275 т. На смену трем кислородно-водородным ЖРД пришли два трехкомпонентных (кислород-керосин-водород) двигателя РД-701 разработки НПО «Энергомаш» им. академика В.П. Глушко.
Орбитальный самолет МАКС с открытыми створками отсека полезной нагрузки в автономном полете на орбите и в составе орбитального производственного комплекса
Система МАКС прорабатывается в нескольких вариантах: МАКС-ОС-П с пилотируемой орбитальной ступенью, МАКС-ОС-Б с беспилотной ступенью, МАКС-Т с одноразовой транспортной (грузовой) ступенью. Кроме того, рассматривается вариант полностью многоразовой системы МАКС-М.
Несмотря на очевидные преимущества системы, мнения специалистов в отношении перспектив использования МАКС, и даже ее необходимости, в середине-конце 90-х гг. разделились. На проект МАКС имеются положительные заключения головных научно-исследовательских институтов авиационной промышленности России (ЦАГИ, ЦНИИмаш, ГосНИИАС, НИИАТ, ВИАМ, НИИЭПУ) и ряда западноевропейских аэрокосмических фирм (германской DASA и британской BAe). По мнению ЦАГИ, МАКС является наиболее проработанной авиационно-космической системой.
С другой стороны, некоторые специалисты, признавая в принципе техническую реализуемость системы, поставили под сомнение ряд технических решений и экономическую целесообразность создания МАКС. Отмечалось, что не в полной мере поработаны вопросы безопасности, в частности, возможность надежного спасения экипажей ОС и самолета-носителя в нештатных ситуациях. Эксплуатация системы взлетной массой более 620 т возможна далеко не со всех аэродромов, а применение криогенных компонентов требует создания соответствующей водородной инфраструктуры, что в условиях экономического кризиса считалось непомерной роскошью. Самое же главное, на тот момент (середина-конец 90-х гг.) для МАКС просто не было целевых задач, требующих высокой частоты пусков. А, как известно, именно высокая частота пусков оправдывает разработку, производство и эксплуатацию многоразовых систем: например, стоимость только разработки МАКС оценивается в несколько миллиардов долларов. Между тем, потребность в пусковых услугах для решения традиционных задач (выведение КА, обслуживание орбитальных станций и т.п.) по сравнению с 80-ми гг. прошлого века резко снизилась.
Не нашла МАКС и поддержки у государства. Нет, на словах «одобрямс» госчиновников имелся, но и только. Финансирование МАКС из госбюджета, практически не велось. Но, как говорится, «спасение утопающих – дело рук самих утопающих», и НПО «Молния», кажется, нашло новые пути реализации затянувшегося проекта.
Новые задачи
29 марта 2007 г. в Государственной думе РФ прошел круглый стол на тему «Порядок реализации совместных проектов создания производства элементной базы микроэлектроники в космосе и многоразовых авиационно-космических транспортных систем». Организаторами его стали Транснациональный межотраслевой научно-производственный холдинг «Промтрастинвест», Парламентский центр, Ассоциация экономического взаимодействия территорий РФ Центрального федерального округа «Центральное Черноземье», Международная академия экономической безопасности, ЗАО «Согласие», промышленно-инвестиционная компания «Технологии. Инвестиции. Сервис. Энергетика». В мероприятии приняли участие члены Совета Федерации, депутаты Госдумы, представители Правительства и Администрации Президента РФ, специалисты аэрокосмической промышленности, РАН, Российской инженерной академии, а также предприятий-разработчиков, производителей и заказчиков: консорциум «Авиационно-космические производственные системы», ЗАО ФТ и ИПХ «Победа», ОАО «НПО «Молния», МОКБ «Марс», ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, Посольство Украины, АНТК им. О.К. Антонова, ГКБ «Южное» (Украина) и др. Кроме того, в мероприятии участвовали представители Института физики полупроводников Сибирского отделения РАН, Физико-технологического института РАН, Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН, Институт физики полупроводников им. В.Е. Лошкарева НАНУ. Основными целями круглого стола являлось определение направлений деятельности в создании авиационно-космической производственной системы, базовой орбитальной многофункциональной технологической производственной системы и многоразовой авиационно-космической системы.
Результаты круглого стола позволяют по-новому оценить состояние и перспективы МАКС.
Во-первых, в 2006 г создан консорциум «Авиационно-космические производственные системы» подруководством президента А.А. Абрамяна и генерального директора Н.А. Кушнарева. Предполагается, что консорциум объединит на некоммерческих добровольных началах НПО «Молния», ЦАГИ, ЗАО ФТ и ИПХ «Победа», а также ряд других предприятий и организаций, заинтересованных в реализации проекта МАКС и его использовании для решения ставящихся перед ним задач. Консорциум уже начал поиск инвесторов и партнеров, и, по словам руководителей Консорциума, недостатка в них нет.
Во-вторых, четко определен круг задач, которые будет решать МАКС:
Выведение на низкую околоземную орбиту экипажей и различных полезных грузов;
Транспортно-техническое обеспечение космических объектов различного назначения, включая возврат полезных грузов с орбиты на Землю;
Аварийное спасение экипажей пилотируемых космических объектов;
Проведение научно-технических и технологических экспериментов на орбите, производство кристаллов, биопрепаратов и других материалов в условиях вакуума и микрогравитации;
Проведение международного контроля космического пространства; выполнение специальных программ в рамках международного сотрудничества и обеспечения коллективной безопасности;
Экологический контроль космического пространства и земной поверхности, оперативная разведка районов техногенных и природных чрезвычайных ситуаций; дистанционное зондирование Земли и исследование околоземного воздушно-космического пространства;
Сборка из модулей крупных объектов на орбите для межпланетных миссий;
Решение широкого круга задач в интересах обеспечения национальной безопасности России;
Очистка околоземного пространства от технологического мусора.
Решение указанных задач требует выполнения от 30 до 80 полетов в год, а это уже серьезная частота запусков, сразу выводящая МАКС в число лидеров рынка пусковых услуг. При такой интенсивности эксплуатации удельная стоимость выведения составит, по оценкам отечественных и зарубежных экспертов, от 1000 до 2000 долл. за килограмм полезной нагрузки. Для сравнения: для современных одноразовых ракет этот показатель составляет от 2400 до 24 000 долл.
Только решение задачи производства полупроводниковых материалов в условиях микрогравитации и сверхглубокого вакуума (интереснейший проект космического «завода» по производству полупроводниковых эпитаксиальных структур разработан Институтом физики полупроводников Сибирского отделения РАН, но это тема для отдельного разговора) обеспечивает рентабельность использования МАКС от 100 до 300% (при выходе на ограниченный рынок полупроводников со специальными свойствами и на широкий рынок)! Таким образом, проблема загрузки МАКС, вероятно, нашла свое решение.
МАКС сегодня
Каково же техническое состояние проекта на сегодня? Общий потребный объем финансирования (прямых затрат) на первые шесть лет исполнения производственно плана, без учета объема и стоимости существующего научно-технического задела, составляет около 3,5 млрд. долл., который может окупиться в течение первых 3,5-4 лет коммерческой эксплуатации системы. К настоящему времени на разработку МАКС уже израсходовано около 1 млрд. долл. в текущих ценах.
Непосредственно по «космической» части МАКС, т.е. по орбитальной ступени и подвесному баку, выпущены эскизный проект и комплект конструкторской документации. Изготовлены полноразмерные макеты составных частей и двигателей. В свое время на заводе «Южмаш» в Днепропетровске был изготовлен и макетный подвесной бак. Увы, в условиях финансового «голода» он был утилизирован в металлолом. По расчетам, кратность использования компонентов системы составит: по планеру орбитальной ступени – 100 раз, по ЖРД РД-701 – до 15 раз, по самолету-носителю Ан-225 – 1000 раз. В ходе 9-летней производственной программы запланировано проведение широкомасштабных НИОКР с постройкой опытных образцов системы – трех орбитальных самолетов и 12 внешних топливных баков (ВТБ). В качестве производственной базы для изготовления орбитальных самолетов, вероятно, рассматривается Тушинский машиностроительный завод (Москва), имеющий необходимый опыт многоразовых космических кораблей «Буран» (в период 1985-1992 гг. здесь было построено в общей сложности 11 таких изделий).
Основные характеристики авиационно-космической системы МАКС
| Вариант системы | ОС-П | ОС-Б | МАКС-Т | МАКС-М |
| Взлетная масса системы на ВПП, т | 620 | 620 | 620 | 620 |
| Стартовая масса второй ступени, т | 275 | 275 | 275 | 275 |
| Масса орбитального самолета, т | 26,9 | 26,9 | ||
| Масса полезного груза, выводимого на орбиту высотой 200 км, т: | ||||
| - с наклонением i=51° | 8,3 | 9,5 | 18 | 5,5 |
| - с наклонением i=28° | 19 | |||
| - с наклонением i=0° | 19,5 | 7,0 | ||
| Масса полезного груза, выводимого на орбиту с наклонением i=51°, т: | ||||
| - высотой 400 км | 6,9 | 8,0 | 17,3 | |
| - высотой 800 км | 4,3 | 5,4 | 16,1 | |
| Масса полезного груза, выводимого на геостационарную орбиту (Н=36 000 км, i=0°) | до 5,0 | |||
| Диапазон высот рабочих орбит, км | 140-1500 | 140-1500 | 14036 000 | |
| 6,8 | 8,7 | 13 | 7 | |
| 2,6 | 2,7 | 5 | 4,6 | |
| Диапазон возможных наклонений орбит,°: | ||||
| - широта точки старта 46° | 28-97 | 28-97 | 28-97 | |
| - широта точки старта 18° | 0-97 | 0-97 | 0-97 | |
| Боковая дальность при спуске с орбиты, км | до 2000 | до 2000 | до 1200 | |
| Посадочная скорость ОС, км/ч, не более | 330 | 330 | 330 | |
| Экипаж, чел. | 2 | - | - | |
| Длина отсека полезного груза, м | 6,8 | 8,7 | 13 | 7 |
| Диаметр отсека полезного груза, м | 2,6 | 2,7 | 5 | 4,6 |
| Продолжительность полета, сут. | 5 | 30 |
| 1-й режим | 2-й режим | |
| Тяга в вакууме, кН | 2х2000,6 | 2х784,5 |
| Удельный импульс в вакууме, м/с | 4071 | 4532 |
| Удельный импульс на старте (М=0,8, Н=10 км), с | 3845 | |
| Расход топлива, кг/с: | ||
| - кислород | 388,4 | 148,5 |
| - водород | 29,5 | 24,7 |
| - керосин | 73,7 | |
| Коэффициент расширения | 70/170 | 170 |
| Давление в камере сгорания, бар | 300* | 150 |
| Максимальный диаметр сопла, м | 2,4 | |
| Масса двигателя, кг | 1923 | |
| * в настоящее время, с целью увеличения надежности двигателя, параметр пересматривается | ||
Пилотируемый орбитальный самолет (ОС-П) Многоцелевой авиационно-космической системы МАКС (проект 1994 г.)
В ЦАГИ по теме МАКС проведено свыше 10 тыс. аэродинамических испытаний. А научно-экспериментальный задел по программе «Буран» (а этот задел широко использован в проекте МАКС) достигает почти 80 тыс. «трубных» экспериментов.
По мнению скептиков, одно из «узких» мест проекта МАКС связано с самолетом-носителем. Самолет Ан-225 пока существует в единственном летном экземпляре. После длительного простоя в 2001 г. этот самолет был восстановлен и сертифицирован для специальных транспортных операций. Готовность второго экземпляра Ан-225, постройка которого велась в Киеве, но была приостановлена еще в начале 90-х гг., составляет около 70%: практически готов планер, но нет двигателей и части оборудования. Этот экземпляр, после доработок и завершения производства, сможет использоваться для летных испытаний. Специалистами АНТК им. О.К. Антонова установлена предельная взлетная масса системы в 640 т, а предельная масса полезной нагрузки – в 275 т.
Ключевым вопросом является создание бортового стартового комплекса и производство самолета-носителя. Самолет также планируется оснастить системой дозаправки в воздухе для увеличения радиуса действия системы. Производство последующих самолетов Ан-225 может быть организовано киевским заводом «Авиант» или ульяновским заводом «Авиастар-СП» (оба этих предприятия в 80-90-е гг. осуществляли серийное производство предшественников «Мрии» – тяжелых транспортных самолетов Ан-124 «Руслан», и в настоящее время решается вопрос о возобновлении серийного выпуска «Русланов» в Ульяновске).
Производственной программой предусмотрено серийное производство элементов МАКС (трех самолетов-носителей, шести орбитальных самолетов и необходимого количества ВТБ) параллельно с началом летных испытаний системы, что позволит в дальнейшем не только обеспечить темпы использования МАКС до 30 запусков ежегодно, но и создать необходимую элементную избыточность системы для агрессивной маркетинговой политики. Длительность жизненного цикла системы МАКС оценивается в 30-50 лет.
Нет сомнения, что реализация проекта МАКС позволит в целом поднять технологический уровень аэрокосмического комплекса России и создать необходимый научно-технический задел для создания многоразовых ракетно-космических систем будущего.
Носитель
Официальным основанием для создания уникального – и до сих пор самого крупного в мире – самолета Ан-225 «Мрия» стало постановление советского правительства, вышедшее ровно 20 лет назад, 20 мая 1987 г. Однако фактически история Ан-225 началась десятью годами раньше. Когда в 1976 г. в стране приступили к созданию универсальной ракетно-космической транспортной системы (УРКТС), ставшей впоследствии известной под названием «Энергия-Буран», в проработке находилось несколько вариантов для транспортировки на космодром «Байконур» с заводов-изготовителей крупногабаритных компонентов ракеты-носителя «Энергия» и космического корабля «Буран». Рассматривались разные схемы доставки их автомобильным транспортом по новому шоссе, баржами по вновь прорываемому каналу, поездом по специальной железной дороге и самолетами. Выбран был последний способ.
Разработку специального самолета для решения уникальных задач по воздушной транспортировке сверхгабаритных и сверхтяжелых грузов с заводов на Байконур, а также по возвращению на космодром совершившего посадку после орбитального полета на одном из аэродромов «Бурана» решено было поручить ОКБ О.К. Антонова. Однако задача эта оказалась едва ли не более сложной, чем создание самого «Бурана» и требовала немало времени. А возить блоки «Энергии» и орбитальный корабль требовалось уже через несколько лет. Предварительные проработки, выполненные в ОКБ О.К. Антонова, показали, что приспособить для этого в качестве временной меры доработанный Ан-22 «Антей» не удается, а новый Ан-124 «Руслан» еще находился в стадии проектирования и постройки опытных образцов.
Поэтому было решено поддержать инициативу ОКБ В.М. Мясищева, которое предлагало в короткие сроки создать самолет-транспортировщик блоков УРКТС «Энергия-Буран» на базе стратегического бомбардировщика 3М разработки конца 50-х гг. Самолет, получивший название 3М-Т, а позднее в честь своего создателя В.М.Мясищева – ВМ-Т, совершил первый полет 29 апреля 1981 г. Два ВМ-Т в 1982-1988 гг. выполнили 150 рейсов по перевозке компонентов ракеты-носителя «Энергия» диаметром до 8 м и планера корабля «Буран» (без вертикального оперения) с заводов-изготовителей на Байконур. Однако возможности применения ВМ-Т были ограничены как возрастом участвовавших в уникальных перевозках самолетов (эти два самолета были выпущены за четверть века до описываемых событий), так и их грузоподъемностью – в частности, ВМ-Т не способен был возвращать «Буран» на космодром после космического полета, завершавшегося приземлением на другом аэродроме.
Поэтому уже в 1983 г., всего спустя год после начала летных испытаний Ан-124, конструкторы ОКБ О.К. Антонова приступили к первым проработкам на его базе специального самолета-носителя, который мог использоваться для перевозки на фюзеляже корабля «Буран» и блоков ракеты «Энергия», других крупногабаритных грузов массой до 250 т внутри фюзеляжа и на внешней подвеске, а в перспективе стать носителем и платформой для воздушного старта перспективной авиационно-космической системы НПО «Молния». В 1984 г., после смерти генерального конструктора О.К. Антонова киевское ОКБ возглавил Петр Балабуев, под руководством которого и был выполнен основной объем работ по новому самолету. Тактико-техническое задание на специальную транспортную машину на базе Ан-124 было утверждено 16 октября 1986 г.
Первый Ан-225 с орбитальным кораблем «Буран» на внешней подвеске во время своей первой и единственной демонстрации на авиасалоне в Ле-Бурже в июне 1989 г.
Планер второго экземпляра Ан-225 в цеху завода «Авиант», сентябрь 2004 г. Его постройка была приостановлена в начале 90-х гг. в состоянии 65% готовности
Фюзеляж «Руслана» удлинили на 7 м, заднюю рампу упразднили, вместо обычного оперения установили двухкилевое, в фюзеляже смонтировали оборудование для наддува воздухом грузов во время полета. Центроплан увеличенного, по сравнению с Ан-124, размера был изготовлен на Ташкентском авиационном производственном объединении и доставлен в декабре 1987 г. на «спине» специального транспортного самолета Ан-22 из Ташкента в Киев. На нем установили два дополнительных двигателя Д-18Т и узлы крепления груза. Отъемные части крыла были заимствованы у Ан-124. Носовой грузолюк и возможность «приседания» при загрузке были сохранены. Количество двухколесных стоек основных опор шасси по каждому борту увеличилось с пяти до семи. Максимальная грузоподъемность самолета достигла 250 т, а взлетная масса превысила 600 т.
Самолет получил обозначение Ан-225 и имя собственное «Мрия» (в переводе с украинского – «мечта»). Ему был присвоен временный бортовой номер СССР-480182. 30 ноября 1988 г. состоялась выкатка опытного Ан-225 из сборочного цеха, 3 декабря он совершил первую пробежку, а 21 декабря 1988 г. экипаж Александра Галуненко впервые поднял его в воздух.
22 марта 1989 г. Ан-225 в одном полете за 3 ч 45 мин установил 109 мировых рекордов. Среди них скорость на замкнутом 2000-км маршруте с грузом 155 т – 815 км/ч, максимальная высота полета с грузом 155 т – 12 430 м, максимальная масса самолета на высоте 2000 м – 508,2 т.
Ко времени начала испытаний Ан-225 уже состоялся первый и ставший единственным космический старт «Бурана» – это произошло 15 ноября 1988 г. И 13 мая 1989 г. Ан-225 впервые поднимается в воздух с аэродрома «Байконура», неся на своей «спине» орбитальный корабль «Буран». Затем он с ним перелетел в Киев, потом в Москву и, наконец, в июне 1989 г., – на авиасалон в Ле-Бурже под Парижем. К концу 1991 г. Ан-225, получивший еще в конце 80-х гг. новый бортовой номер CCCP-82060, выполнил более 340 полетов, в т.ч. 32 – с кораблем «Буран», и налетал 450 ч.
В мае 1990 г. Ан-225 перевез из Челябинска в Якутию свой первый гражданский груз – трактор Т-800 массой более 100 т. АНТК им. О.К. Антонова намеревался приступить к коммерческой эксплуатации Ан-225 и поэтому приступил к его сертификационным испытаниям. В проработке находились варианты использования «Мрии» в качестве носителя авиационно-космической системы НПО «Молния», британского воздушно-космического самолета HOTOL, украинской авиационно-космической системы «Свитязь», российской авиационно-морской спасательной системы с экранопланом «Орленок»… Однако рынок перевозок сверхбольших грузов тогда еще практически не существовал, а отсутствие финансирования заставило в начале 90-х гг. прекратить работы по системе «Энергия-Буран». Не нашлись инвесторы на проект «Мрия-HOTOL», практически не выделялось финансирования на проект авиационно-космической системы НПО «Молния». В результате, в августе 1993 г.
«Мрия» в последний раз была показана публике на авиасалоне МАКС-93 в подмосковном Жуковском, а в апреле 1994 г. после выполнения очередного полета была поставлена на стоянку на аэродроме АНТК им. О.К. Антонова в Гостомеле под Киевом. Обстоятельства сложились так, что следующего полета пришлось ждать долгих семь лет.
Постепенно с самолета стали снимать двигатели и другие агрегаты, требовавшиеся для эксплуатации «Русланов» авиакомпании «Авиалинии Антонова». После фактического закрытия программы «Энергия-Буран» в состоянии 65% готовности была приостановлена и постройка в Киеве второго экземпляра Ан-225 (№01-02), заложенного вскоре после выпуска первой «Мрии».
Наконец, весной 2000 г. глава АНТК им. О.К. Антонова Петр Балабуев вновь объявил о планах начать коммерческую эксплуатацию Ан-225 №01-01. В августе 2000 г. началось восстановление самолета. Ульяновский завод «Авиастар», выпускавший серийные Ан-124, поставил для него некоторые недостающие компоненты. К ноябрю 2000 г. была завершена проверка планера и систем самолета, изготовлено, отремонтировано или приобретено большинство необходимых компонентов, начался монтаж снятых в свое время двигателей. На самолет установили новую авионику: системы предупреждения столкновений в воздухе TCAS и предупреждения о сближении с землей GPWS, оборудование для полетов с сокращенными интервалами вертикального эшелонирования RVSM, радиостанции с частотным интервалом 8,33 кГц. На мотогондолах установили звукопоглощающие конструкции. Были усилены грузовой пол и передняя рампа. Численность экипажа сократилась до пяти человек. Финансирование работ по восстановлению и модернизации Ан-225 взяли на себя АНТК им. О.К. Антонова и ОАО «Мотор-Сич», поставившее для восстанавливаемой «Мрии» комплект двигателей Д-18Т.
Восстановление и доработки Ан-225 завершились весной 2001 г., и 7 мая модернизированный самолет №01-01 с регистрационным номером UR-82060 впервые после семилетнего перерыва в полетах снова поднялся в воздух, экипаж его, как и в самом первом вылете, возглавлял Александр Галуненко. После короткой испытательной сертификационной программы уже 23 мая 2001 г. Межгосударственный авиационный комитет выдал «Мрии» сертификат типа за номером СТОК200-Ан-225. Сертифицированная машина получила новое название – Ан-225-100. Самолет готовился к коммерческой эксплуатации, и для привлечения потенциальных заказчиков на уникальные перевозки Ан-225-100 решено было продемонстрировать на авиасалоне в Ле-Бурже в июне 2001 г. 11 сентября того же года «Мрия» установила очередную серию мировых рекордов, подняв воздух почти 254 т груза.
К коммерческой эксплуатации Ан-225-100 «Авиалинии Антонова» приступили в канун нового 2002 г.: в Оман из Германии был доставлен гуманитарный груз общей массой 187,5 т. В последующие годы «Мрия» совершила еще десятки коммерческих полетов, доставляя особо крупногабаритные и другие грузы – главным образом, по линии гуманитарной помощи. Так например, 5 октября 2005 г. Ан-225-100 перевез из Афин в Хьюстон мобильную электростанцию массой 145 т, которая затем использовалась для ликвидации последствий разрушительного урагана «Катрина» в США. А 21 октября того же года «Мрия» доставила из Киева в Исламабад гуманитарную помощь правительства Украины пострадавшему от крупнейшего землетрясения населению Пакистана – детское питание, рыбные и мясные консервы, палатки, одеяла и другие грузы общей массой 168 т.
Эксплуатация первой «Мрии» продолжается, а тем временем нынешней весной снова был поднят вопрос о достройке второго экземпляра уникальной машины. АНТК им. О.К. Антонова разработал инвестиционный проект по завершению постройки и передаче в эксплуатацию Ан-225 №01-02, разместив в апреле этого года соответствующую заявку на веб-портале поддержки инвестиционного сотрудничества и внешнеэкономического сотрудничества. Общая стоимость достройки самолета оценена в 540,2 млн гривен (около 107 млн долл.), при этом собственные средства АНТК на достройку самолета составляют 162,6 млн гривен (чуть более 32 млн долл.), а необходимые инвестиции – 378,1 млн гривен (около 75 млн долл.). Срок окупаемости проекта определен в 17 лет.
Вместе с тем, официальный представитель АНТК им. О.К. Антонова заявил украинским средствам массовой информации, что решение о достройке второго самолета Ан-225 будет зависеть от конъюнктуры рынка авиаперевозок. По его мнению, «существующий сегодня один самолет Ан-225 «Мрия» справляется со стоящими перед ним задачами по перевозке грузов. Если возникнет потребность в еще одном таком самолете, то его достройка будет завершена в короткий срок, т.к. вторая «Мрия» находится уже в достаточно высокой степени готовности». Напомним, как заявлял в 2001 г. при возобновлении полетов первого Ан-225 ныне покойный генеральный конструктор П.В. Балабуев, готовность второй «Мрии» тогда составляла 65%. Алексей Исайкин, глава группы компаний «Волга-Днепр» – крупнейшего в мире эксплуатанта тяжелых транспортных самолетов Ан-124 «Руслан» – тогда оценил потребности в самолетах типа Ан-225 с грузоподъемностью до 250 т в две-три машины. Столько же самолетов, согласно проекту НПО «Молния», может потребоваться для реализации программы создания Многоцелевой многоразовой авиационной космической системы МАКС. Так что на судьбе «Мрии» еще рано ставить точку, и перспективы ее применения в качестве носителя авиационно-космической системы будущего могут не только воззвать к жизни недостроенный второй самолет данного типа, но и поставить на повестку дня вопрос об изготовлении еще нескольких таких уникальных машин.
Александр ПОНОМАРЕВ
Основные данные самолета Ан-225-100 «Мрия»
| Длина самолета, м | 84,0 |
| Размах крыла, м | 88,4 |
| Высота самолета, м | 18,1 |
| Площадь крыла, м 2 | 905 |
| Размеры грузовой кабины, м: | |
| -длина | 43,3 |
| - ширина | 6,4 |
| - высота | 4,4 |
| Максимальная взлетная масса, т | 600 |
| Максимальная масса коммерческой нагрузки,т | 250 |
| Крейсерская скорость полета, км/ч | 750-850 |
| Высота полета, км | 9-12 |
| Практическая дальность полета с грузом 200 т, км | 4000 |
| Максимальная дальность полета, км | 14 000 |
| Максимальная потребная длина ВПП, м | 3000-3500 |
| Тип двигателей | Д-18Т |
| Тяга на взлете, кгс | 6x23 340 |
«Атлантис» готовится к стыковке с МКС, 10 июня 2007 г. В грузовом отсеке «шаттла» – фермы солнечных батарей S3/S4. Врезка: старт миссии STS-117 вечером 8 июня
Алина Черноиванова
В 1982 году, еще до полета системы «Буран-Энергия», Генеральный конструктор НПО «Молния» Глеб Лозино-Лозинский, проанализировал перспективы создания авиационно-космических систем. Он обобщил опыт работы над проектом «Спираль» , а также над экспериментальным беспилотным ракетопланом БОР-4 и на его основе предложил новую разработку - проект МАКС . В 1988 году большой кооперацией (порядка 70 предприятий авиационной и космической промышленности СССР) был разработан эскизный проект системы МАКС, включивший в себя 220 томов.
Система МАКС
Согласно предложенной концепции система МАКС
состояла из дозвукового самолета-носителя и установленной на нем орбитальной ступени с внешним топливным баком. В качестве первой ступени «МАКС» планировалось использование тяжелого самолета «Ан-225» («Мрия») или в перспективе Ан-325.
Предлагаемый проект мог быть реализован в следующих вариантах:
- МАКС-ОС с орбитальным самолётом и одноразовым баком;
- МАКС-М с беспилотным самолётом;
- МАКС-Т с одноразовой беспилотной второй ступенью и грузом до 18 тонн
Система могла стартовать с обычных аэродромов 1-го класса, оборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива. Что касается применения МАКС, то помимо традиционных задач вывода груза на орбиту, с помощью данной системы можно осуществлять аварийное спасение экипажей космических объектов и наземную разведку. Отсутствие привязки к космодрому делает систему чрезвычайно мобильной.
По произведенным расчётам, затраты проект МАКС (в отличие от системы “Буран- Энергия ”) окупился бы через 1,5 года, дав в конечном итоге более, чем 8-кратную прибыль. Эта система уникальна, так как в мире не разработано ничего подобного. И что самое существенное, МАКС значительно дешевле ракет за счёт многократного использования самолёта-носителя (до 100 раз). Стоимость выведения груза на низкую околоземную орбиту в проекте МАКС - менее 1000 долл./кг., что не сопоставимо со стоимостью груза, выводимого современными традиционными средствами. Так, средняя стоимость выведения груза в настоящее время составляет около 8000-12 000 долл./кг, для экономичной конверсионной ракеты-носителя «Днепр» эта цена составляет 3500 долл./кг., что, как мы видим, очень далеко от показателей проекта МАКС.
Общие характеристики системы МАКС:
- Габариты орбитального самолета «МАКС-ОС»: длина - 19,3 метра, размах крыла - 13,3 метра, высота - 8,6 метра, масса - 27 тонн
- Cтартовая масса системы: 620 тонн, в том числе 2-й ступени - 275 тонн
- Полезная нагрузка, выводимая на орбиту до 400 километров: 5,8–6,6 тонны.
Маршевая двигательная установка включает в себя два двигателя «РД-701», которые работают на трехкомпонентном топливе (жидкий водород, керосин и жидкий кислород), обеспечивая достаточную экологическую чистоту. Базовый пилотируемый вариант самолета «МАКС-ОС» имеет кабину для двух членов экипажа. Разработаны варианты самолета «МАКС-ОС» для транспортно-технического обеспечения орбитальных станций. Вариант «ТТО-1» оборудован стыковочным модулем и второй герметичной кабиной на четырех человек. Вариант «ТТО-2» предназначен для доставки в негерметичном отсеке оборудования, устанавливаемого на наружной стороне орбитальных станций. Для выведения на орбиту тяжелых (до 18 тонн) полезных нагрузок предназначена модификация «МАКС-Т», имеющая вторую беспилотную ступень одноразового применения.
Особенностью данного проекта является то, что все основные элементы системы в основе своей разработаны. Самолет «Мрия» неоднократно испытывался как транспортная платформа при дальних перевозках орбитального корабля «Буран». При максимальной взлетной массе в 600 тонн «Ан-225» может поднимать полезный груз до 250 тонн, развивая при этом скорость 850 км/ч на высоте от 9000 до 11 000 километров. Подобного самолета, разработанного в КБ Антонова, в мире ни у кого больше нет. Вторая орбитальная ступень разработана во множестве модификаций: космический самолет Челомея, проект “Буран” . Вся техника проверена на работоспособность и, вне всякого сомнения, система должна была эффективно заработать. Чтобы показать уровень данного проекта достаточно вспомнить состоявшийся в ноябре 1994 года в Брюсселе Всемирный салон изобретений, научных исследований и промышленных инноваций «Брюссель-Эврика-94». Проект «МАКС» получил золотую медаль и специальный приз премьер-министра Бельгии…
Возникает только один закономерный вывод: наши политические лидеры, действующие в духе “перестройки”, не заинтересованы в лидирующем положении России в аэрокосмической сфере. А потому, как и множество подобных проектов, МАКС был закрыт.
Многоразовая авиационно-космическая система
Поиски Ноева Ковчега
Подводные пирамиды Йонагуни
Орден ассасинов
Искусственный интеллект создан?
Ку-клукс-клан
Сезон замены резины
Климатические условия первостепенно влияют на дорожную обстановку и как следствие, на поведение водителей. С наступлением холода автовладельцы меняют резину на...
Боевой космический корабль Буран-Б
1976 год стал стартом нового космического проекта Советского Союза. Специальным секретным постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР соответствующим организациям было...
Мужчина-фантом
Потусторонний мир продолжает преподносить сюрпризы… Американский врач Натаниел Фодор однажды столкнулся с феноменом – журналисткой Джен, испытывающей на себе любовь...
Остров Корфу
Остров Корфу (или Керкира, как его называют греки) – одно из самых популярных туристических направлений современной Греции. С площадью в 593 ...
Никола Тесла - свободная энергия
Свободная энергия - миф или реальность? На протяжении тысяч лет, люди пытались получить дармовую энергию в виде механической энергии. На рассвете...
Мудрецы древности
Китайская философская проза начинается со времени Конфуция и его современников. Это была поистине удивительная эпоха, когда одна за другой...
Ландшафтное озеленение
Ландшафтный дизайнер знает, что любая, самая великолепная дизайнерская задумка померкнет без соответствующего фона. Земля, на которой творит дизайнер, является...
