Vaisseaux spatiaux conceptuels du futur (photo). Vaisseau spatial réutilisable. Situation actuelle. (7 photos, vidéo)

Vaisseaux spatiaux conceptuels du futur (photo). Vaisseau spatial réutilisable. Situation actuelle. (7 photos, vidéo)

Comme vous vous en souvenez, le dernier lancement de la navette américaine a été réalisé par la Nasa en 2011. Ainsi, les États-Unis ont perdu la capacité de transporter leurs astronautes et leurs marchandises dans l’espace. Mais cela n'a pas duré longtemps.

Une nouvelle génération de vaisseaux spatiaux orbitaux et suborbitaux privés a commencé à apparaître à l’horizon. vaisseau spatial. Nous vous invitons à jeter un œil aux vaisseaux spatiaux privés les plus prometteurs conçus pour transporter des équipages et des marchandises.

Vaisseau spatial Lynx

Le Lynx de XCOR Aerospace est un avion spatial suborbital pour 2 personnes. Il est conçu pour décoller et atterrir sur une piste d’aéroport régulière. Outre les vols touristiques payants, ce vaisseau spatial est également destiné à mener des expériences scientifiques lors de vols courts.

Après la réussite des tests, le vaisseau spatial Lynx permettra aux touristes ayant payé 95 000 dollars de voler avec un pilote à une hauteur de 100 kilomètres au-dessus de la surface. globe et admirez les vues de la Terre à la frontière entre l'espace et l'atmosphère, ainsi que l'expérience d'un état d'apesanteur.

SpaceShipTwo est un vaisseau spatial suborbital privé pouvant transporter 6 passagers et 2 membres d'équipage. Hauteur maximale Le vol de ce navire, selon le concepteur d'avions Burt Rutan, devrait être de 160 à 320 km. Cela permettra d'augmenter le temps passé en apesanteur à 6 minutes. Le prix d'un billet pour voyager à bord du vaisseau spatial SpaceShipTwo sera d'environ 200 000 dollars. Le premier vol d'essai a été effectué en 2010. Son exploitation commerciale interviendra après une série de tests.

Armadillo Aerospace, qui a développé un vaisseau spatial pour les vols suborbitaux, a été fondée par le plus grand multimillionnaire, John Carmack, qui a cofondé la société qui a produit le populaire jeux d'ordinateur Quake, Wolfenstein 3D et DOOM. En cela véhicule spatial il y aura une chambre pour deux passagers. Space Adventures, en collaboration avec Armadillo Aerospace, prévoit de vendre des billets pour le navire pour 110 000 $, et il sera même possible de voler autour de la Lune pour 100 000 000 $.

La société américaine Bigelow Aerospace développe un complexe spatial orbital privé, dont la mise en orbite est prévue fin 2015. Cette station est destinée non seulement au tourisme spatial, mais aussi à l'accueil recherche scientifique. Deux modules expérimentaux ont déjà été lancés en 2006 et 2007. La technologie de fabrication de la nouvelle station de Bigelow Aerospace est gardée dans la plus stricte confidentialité. Ce que l’on sait, c’est que la surface du module contient 20 couches, que la coque peut résister à des températures de -120 à +120 degrés Celsius et que cette station peut également résister à l’impact d’un très grand corps cosmique.

Le projet d'un avion destiné à lancer des fusées, Stratolaunch, a été lancé conjointement par l'un des fondateurs de la célèbre société Microsoft, Paul Allen, et le spécialiste des technologies spatiales Burt Ruten. L'envergure de cet énorme avion atteindra 117 mètres et son poids sera d'environ 544 tonnes. Son objectif est de soulever dans l’espace une fusée pesant 222 tonnes. L'objectif principal de la conception du Stratolaunch est de transporter du fret et des satellites dans l'espace, et il est également prévu d'envoyer des astronautes à bord de cet avion. Le premier lancement opérationnel de l'avion est attendu en 2016.

Liberty Launch Vehicle, en collaboration avec Lockheed Martin et Astrium, a commencé à développer un système permettant de lancer des astronautes en orbite basse. La fusée Liberty améliorée de 91 mètres mettra en orbite une capsule pouvant accueillir jusqu'à 7 passagers. Le lancement du premier astronaute est prévu plus tard cette année. Si ce projet aboutit, les vols commerciaux pourraient débuter en 2016.

Blue Origin est une entreprise aérospatiale privée créée pour promouvoir le tourisme spatial par Jeffrey Bezos, le fondateur d'Amazon.com. Son véhicule spatial pourra transporter environ 7 personnes et, en plus, du fret. L'entreprise développe également un premier étage réutilisable du lanceur afin de réduire le coût de lancement. Des vols commerciaux réguliers sont prévus pour 2016-2018. De plus, Blue Origin développait le vaisseau spatial suborbital New Shepard, conçu pour un équipage de 3 personnes et une cargaison. Des essais en vol de ce navire ont déjà été effectués au Texas.

Ce navire a été présenté par Sierra Nevada, qui a reçu plus de 100 millions de dollars de la NASA pour soutenir ses projets. Dream Chaser est un petit vaisseau spatial capable de contenir 7 astronautes et de les envoyer en orbite basse. Ce projet est basé sur Développements de la NASA, qui ont plus de 20 ans. Le lancement du navire est censé être vertical et l'atterrissage horizontal, comme une navette. En 2016, le vaisseau spatial Dream Chaser pourrait déjà être prêt à voler.

Le vaisseau spatial en orbite basse CST-100 est développé par Boeing. Il peut accueillir 7 astronautes. La NASA finance activement ce projet. L'État a déjà investi plus de 100 000 dollars dans ce projet. Le navire CST-100 pourra effectuer un atterrissage en douceur en cas d'urgence. Le début des vols sans pilote est prévu pour cette année, et en 2017 un vol orbital habité avec un équipage de 2 personnes sera réalisé.

Le vaisseau spatial Dragon est actuellement le seul vaisseau spatial opérationnel au monde. cargo, qui est capable de revenir sur Terre. Il a été développé par SpaceX à la demande de la NASA, qui a investi plus d'un milliard de dollars dans ce projet. L'objectif principal du navire Dragon est de livrer et de renvoyer des charges utiles à l'International station spatiale. À l'avenir, il est prévu de transporter des personnes jusqu'à la gare.

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Un vaisseau spatial réutilisable désigne un dispositif dont la conception permet de réutiliser l'ensemble du vaisseau ou ses principales parties. La première expérience dans ce domaine fut la navette spatiale. Ensuite, la tâche de créer un dispositif similaire a été confiée à des scientifiques soviétiques, à la suite de quoi Bourane est apparue.

D'autres dispositifs sont également en cours de conception dans les deux pays. À l'heure actuelle, l'exemple le plus notable de projets de ce type est le Falcon 9 partiellement réutilisable de SpaceX avec un premier étage consigné.

Aujourd'hui, nous allons parler des raisons pour lesquelles de tels projets ont été développés, comment ils se sont révélés efficaces et quelles sont les perspectives de ce domaine de l'astronautique.

L’histoire de la navette spatiale commence en 1967, avant le premier vol habité du programme Apollo. Le 30 octobre 1968, la NASA contacte des sociétés spatiales américaines en leur proposant de développer un système spatial réutilisable afin de réduire le coût de chaque lancement et de chaque kilogramme de charge utile mis en orbite.

Plusieurs projets ont été proposés au gouvernement, mais chacun d'entre eux coûtant au moins cinq milliards de dollars américains, Richard Nixon les a donc rejetés. Les plans de la NASA étaient extrêmement ambitieux : le projet impliquait de travailler station orbitale, vers et depuis lesquels les navettes transporteraient constamment des charges utiles. Les navettes devaient également lancer et renvoyer des satellites hors de leur orbite, entretenir et réparer les satellites en orbite et mener des missions habitées.

Les exigences finales pour le navire ressemblaient à ceci :

  • Compartiment à bagages 4,5x18,2 mètres
  • Possibilité de manœuvre horizontale sur 2000 km (manœuvre avion dans un plan horizontal)
  • Capacité de charge utile 30 tonnes en orbite terrestre basse, 18 tonnes en orbite polaire

La solution était de créer une navette dont l'investissement serait rentabilisé par la mise en orbite de satellites sur une base commerciale. Pour le succès du projet, il était important de minimiser le coût de mise en orbite de chaque kilogramme de fret. En 1969, le créateur du projet parlait de réduire le coût à 40-100 dollars américains par kilogramme, alors que pour Saturn-V, ce chiffre était de 2 000 dollars.

Pour se lancer dans l’espace, les navettes utilisaient deux propulseurs à poudre et trois de leurs propres moteurs de propulsion. Les propulseurs de fusées à poudre ont été séparés à une altitude de 45 kilomètres, puis jetés dans l'océan, réparés et réutilisés. Les moteurs principaux utilisent de l'hydrogène et de l'oxygène liquides dans un réservoir de carburant externe, qui a été rejeté à une altitude de 113 kilomètres, après quoi il a partiellement brûlé dans l'atmosphère.

Le premier prototype de la navette spatiale était l'Enterprise, du nom du vaisseau de la série Star Trek. Le navire a été vérifié pour son aérodynamisme et testé pour sa capacité à atterrir en planant. Columbia fut le premier à aller dans l'espace le 12 avril 1981. En fait, il s'agissait également d'un lancement test, même s'il y avait à bord un équipage de deux astronautes : le commandant John Young et le pilote Robert Crippen. Ensuite, tout s'est bien passé. Malheureusement, cette navette s'est écrasée en 2003 avec sept membres d'équipage lors de son 28e lancement. Le Challenger a connu le même sort : il a survécu à 9 lancements et s'est écrasé au dixième. 7 membres d'équipage ont été tués.

Bien que la NASA ait prévu 24 lancements par an en 1985, au cours des 30 années d'utilisation des navettes, elles ont décollé et sont revenues 135 fois. Deux d’entre eux n’ont pas abouti. Le détenteur du record du nombre de lancements était la navette Discovery - elle a survécu à 39 lancements. Atlantis a résisté à 33 lancements, Columbia - 28, Endeavour - 25 et Challenger - 10.


Challenger, 1983

Les navettes Discovery, Atlantis et Endeavour ont été utilisées pour livrer du fret à la Station spatiale internationale et à Mir.

Le coût de la mise en orbite du fret dans le cas de la navette spatiale s'est avéré être le plus élevé de l'histoire de l'astronautique. Chaque lancement coûte entre 500 millions et 1,3 milliard de dollars, chaque kilogramme entre 13 et 17 000 dollars. À titre de comparaison, un lanceur jetable Soyouz est capable de lancer des marchandises dans l'espace à un prix pouvant atteindre 25 000 dollars le kilogramme. Le programme de la navette spatiale était censé être autonome, mais il est finalement devenu l'un des moins rentables.


Navette Atlantis, prête pour l'expédition STS-129 pour livrer des équipements, du matériel et des pièces de rechange à la Station spatiale internationale. novembre 2009

Le dernier vol du programme Space Shuttle a eu lieu en 2011. Le 21 juillet de la même année, l’Atlantide revient sur Terre. L'atterrissage final de l'Atlantide a marqué la fin toute une époque. Apprenez-en davantage sur ce qui était prévu et ce qui s’est passé dans le cadre du programme de la navette spatiale dans cet article.

L'URSS a décidé que les caractéristiques de la navette spatiale permettaient de retirer de l'orbite Satellites soviétiques ou une station spatiale entière : la navette pourrait lancer 29,5 tonnes de fret en orbite et en libérer 14,5 tonnes. En tenant compte des plans de 60 lancements par an, cela représente 1 770 tonnes par an, même si à cette époque les États-Unis n'envoyaient même pas 150 tonnes dans l'espace par an. Le rejet était censé être de 820 tonnes par an, même si rien n'était généralement libéré depuis l'orbite. Des dessins et des photos de la navette suggèrent que navire américain peut utiliser des armes nucléaires pour attaquer l'URSS depuis n'importe quel point de l'espace proche de la Terre, en dehors de la zone de visibilité radio.

Pour se protéger contre une éventuelle attaque, un canon automatique modernisé de 23 mm NR-23 a été installé dans les stations Saliout et Almaz. Et afin de suivre le rythme de ses frères américains dans l’espace militarisé, l’Union a commencé à développer une fusée orbitale du système spatial réutilisable Bourane.

Le développement du système spatial réutilisable a commencé en avril 1973. L’idée elle-même avait de nombreux partisans et opposants. Le chef de l'Institut du ministère de la Défense pour l'espace militaire a joué la sécurité et a rédigé deux rapports à la fois - pour et contre le programme, et ces deux rapports se sont retrouvés sur le bureau de D. F. Ustinov, le ministre de la Défense de l'URSS. Il a contacté Valentin Glushko, responsable du programme, mais il a envoyé à sa place son employé d'Energomash, Valery Burdakov. Après une conversation sur les capacités militaires de la navette spatiale et de son homologue soviétique, Ustinov a préparé une décision qui accordait la plus haute priorité au développement d'un vaisseau spatial réutilisable. L'ONG Molniya, créée à cet effet, a commencé à créer le navire.

Les objectifs de "Bourane" selon le plan du ministère de la Défense de l'URSS étaient : contrer les mesures d'un ennemi potentiel pour étendre l'utilisation Cosmosà des fins militaires, résoudre des problèmes dans l'intérêt de la défense, économie nationale et la science, en menant des recherches et des expériences militaires appliquées utilisant des armes sur des sujets connus et nouveaux. principes physiques, ainsi que la mise en orbite, l'entretien et le retour des vaisseaux spatiaux, des astronautes et des marchandises sur Terre.

Contrairement à la NASA, qui a risqué l'équipage lors du premier vol habité de la navette, Bourane a effectué son premier vol automatiquement à l'aide d'un ordinateur de bord basé sur l'IBM System/370. Le 15 novembre 1988, le lancement a eu lieu : le lanceur Energia a lancé le vaisseau spatial en orbite terrestre basse depuis le cosmodrome de Baïkonour. Le navire a effectué deux orbites autour de la Terre et a atterri à l'aérodrome de Yubileiny.

Lors de l'atterrissage, un incident s'est produit qui a montré à quel point il s'est avéré intelligent. système automatique. À une altitude de 11 kilomètres, le navire a effectué une manœuvre brusque et a décrit une boucle avec un virage à 180 degrés - c'est-à-dire qu'il s'est assis en venant de l'autre extrémité. piste. L'automatisme a pris cette décision après avoir reçu des données sur le vent de tempête afin de prendre la trajectoire la plus avantageuse.

Le mode automatique était l'une des principales différences par rapport à la navette. De plus, les navettes ont atterri avec le moteur en panne et n’ont pas pu atterrir à plusieurs reprises. Pour sauver l'équipage, Bourane a fourni une catapulte aux deux premiers pilotes. En fait, les concepteurs de l'URSS ont copié la configuration des navettes, ce qu'ils n'ont pas nié, mais ils ont apporté un certain nombre d'innovations extrêmement utiles du point de vue du contrôle des véhicules et de la sécurité de l'équipage.

Malheureusement, le premier vol du Bourane fut le dernier. En 1990, les travaux furent suspendus et en 1993, complètement fermés.

Comme cela arrive parfois avec les objets de fierté nationale, la version 2.01 du « Baïkal », qu'ils voulaient envoyer dans l'espace, était en train de pourrir de longues annéesà l'embarcadère du réservoir de Khimki.

Vous pourriez toucher à l’histoire en 2011. De plus, les gens pourraient alors même arracher des morceaux du boîtier et du revêtement isolant thermique de cette histoire. Cette année-là, le navire a été transporté de Khimki à Joukovski pour être restauré et présenté au MAKS dans quelques années.


"Bourane" de l'intérieur


Livraison de "Bourane" de Khimki à Joukovski


"Bourane" au MAKS, 2011, un mois après le début de la restauration

Malgré l'inopportunité économique du programme de la navette spatiale, les États-Unis ont décidé de ne pas abandonner les projets visant à créer des engins spatiaux réutilisables. En 1999, la NASA a commencé à développer le drone X-37 avec Boeing. Il existe des versions selon lesquelles l'appareil est destiné à tester les technologies des futurs intercepteurs spatiaux capables de désactiver d'autres appareils. Aux États-Unis, les experts sont enclins à partager cette opinion.

L'appareil a effectué trois vols d'une durée maximale de 674 jours. Il en est actuellement à son quatrième vol, avec une date de lancement fixée au 20 mai 2015.

Le laboratoire volant orbital Boeing X-37 transporte une charge utile pouvant atteindre 900 kilogrammes. Comparé à la navette spatiale et à Bourane, capables de transporter jusqu'à 30 tonnes au décollage, Boeing est un bébé. Mais il a aussi des objectifs différents. Les mini-navettes ont été mises au point par le physicien autrichien Eugen Senger lorsqu'il a commencé à développer un bombardier-fusée à longue portée en 1934. Le projet a été fermé, comme en 1944, vers la fin de la Seconde Guerre mondiale, mais il était trop tard pour sauver l'Allemagne de la défaite avec l'aide d'un tel bombardier. En octobre 1957, les Américains poursuivent l'idée en lançant le programme X-20 Dyna-Soar.

L'avion orbital X-20 était capable, après avoir suivi une trajectoire suborbitale, de plonger dans l'atmosphère à une altitude de 40 à 60 kilomètres afin de prendre une photo ou de larguer une bombe, puis de retourner dans l'espace grâce à la portance depuis les ailes.

Le projet fut abandonné en 1963 au profit du programme civil Gemini et du projet de station orbitale militaire MOL.


Les lanceurs Titan pour lancer le X-20 en orbite


Disposition X-20

En URSS, en 1969, ils ont commencé à construire le « BOR » – un avion-fusée orbital sans pilote. Le premier lancement a été réalisé sans protection thermique, c'est pourquoi l'appareil a grillé. Le deuxième avion-fusée s'est écrasé en raison du fait que les parachutes ne s'ouvraient pas après un freinage réussi dans l'atmosphère. Lors des cinq lancements suivants, le BOR n'a échoué qu'une seule fois à entrer en orbite. Malgré la perte des appareils, chaque nouveau lancement apportait des données importantes pour un développement ultérieur. Avec l'aide du BOR-4, la protection thermique du futur Bourane a été testée dans les années 1980.

Dans le cadre du programme Spiral, pour lequel le BOR a été construit, il était prévu de développer un avion propulseur qui s'élèverait à une hauteur de 30 kilomètres à des vitesses allant jusqu'à 6 vitesses du son afin de lancer le véhicule orbital en orbite. Cette partie du programme n'a pas eu lieu. Le ministère de la Défense a exigé un analogue de la navette américaine et a donc envoyé ses forces à Bourane.


BOR-4


BOR-4

Si le "Bourane" soviétique a été partiellement copié de la "Navette spatiale" américaine, alors dans le cas du "Dream Chaser", tout s'est passé exactement à l'opposé : le projet abandonné "BOR", à savoir l'avion-fusée du "BOR-4 " version, est devenue la base de la création vaisseau spatial réutilisable de SpaceDev. Space Chaser est plutôt basé sur un plan orbital HL-20 copié.

Les travaux sur le Dream Runner ont commencé en 2004 et, en 2007, SpaceDev a convenu avec United Launch Alliance d'utiliser les fusées Atlas 5 pour le lancement. Les premiers tests réussis en soufflerie ont eu lieu en 2012. Le premier prototype de vol a été largué d'un hélicoptère d'une hauteur de 3,8 kilomètres le 26 octobre 2013.

Selon les plans des concepteurs, la version cargo du navire pourra livrer jusqu'à 5,5 tonnes à la Station spatiale internationale et en restituer jusqu'à 1,75 tonne.

Les Allemands ont commencé à développer leur propre version d'un système réutilisable en 1985 - le projet s'appelait « Zenger ». En 1995, après le développement du moteur, le projet a été abandonné, car il n'aurait apporté qu'un bénéfice de 10 à 30 % par rapport au lanceur européen Ariane 5.


Avion HL-20


"Attrape-rêve"

Pour remplacer le Soyouz jetable, la Russie a commencé à développer le vaisseau spatial polyvalent Clipper en 2000. Le système est devenu un lien intermédiaire entre les navettes ailées et la capsule balistique Soyouz. En 2005, afin de coopérer avec l'Union européenne agence spatiale a été présenté une nouvelle version- "Clipper" ailé.

L'appareil peut mettre en orbite 6 personnes et jusqu'à 700 kilogrammes de fret, c'est-à-dire qu'il est deux fois meilleur que le Soyouz dans ces paramètres. Pour le moment, il n'y a aucune information selon laquelle le projet est en cours. Au lieu de cela, les informations parlent de quelque chose de nouveau navire réutilisable- "Fédération".


Vaisseau spatial polyvalent "Clipper"

Le navire de transport habité "Fédération" devrait remplacer les camions habités "Soyouz" et "Progress". Il est prévu de l'utiliser, entre autres, pour un vol vers la Lune. Le premier lancement est prévu pour 2019. En vol autonome, l'appareil devra pouvoir rester jusqu'à 40 jours, et lorsqu'il sera amarré à une station orbitale, il pourra fonctionner jusqu'à 1 an. À l'heure actuelle, l'élaboration du projet et projets techniques, développement en cours documentation de travail pour créer le vaisseau du premier étage.

Le système se compose de deux modules principaux : le véhicule de rentrée et le compartiment de propulsion. Le travail utilisera des idées précédemment utilisées pour Clipper. Le navire pourra transporter jusqu'à 6 personnes en orbite et jusqu'à 4 personnes sur la Lune.


Paramètres du dispositif « Fédération »

L'un des plus médiatisés du moment projets réutilisables sont les développements de SpaceX - le navire de transport Dragon V2 et le lanceur Falcon 9.

Falcon 9 est un véhicule de rentrée partielle. Le lanceur se compose de deux étages dont le premier dispose d'un système de retour et d'atterrissage vertical sur l'aire d'atterrissage. Le dernier lancement n'a pas réussi - un accident s'est produit le 1er septembre 2016.

Le vaisseau spatial habité réutilisable Dragon V2 est actuellement en cours de préparation pour les tests de sécurité des astronautes. En 2017, ils prévoient de procéder à un lancement sans pilote de l'appareil sur une fusée Falcon 9.


Vaisseau spatial habité réutilisable Dragon V2

En préparation du vol de l'expédition vers Mars, les États-Unis ont développé un vaisseau spatial réutilisable. Vaisseau Orion. L'assemblage du navire a été achevé en 2014. Le premier vol sans pilote de l'appareil a eu lieu le 5 décembre 2014 et s'est déroulé avec succès. La NASA se prépare désormais à d'autres lancements, y compris ceux avec équipage.

L'aviation, en règle générale, implique l'utilisation d'avions réutilisables. À l’avenir, les engins spatiaux devront avoir les mêmes propriétés, mais pour cela, il faudra résoudre un certain nombre de problèmes, notamment économiques. Chaque lancement d’un navire réutilisable devrait coûter moins cher que la construction d’un navire jetable. Il est nécessaire d'utiliser des matériaux et des technologies qui permettront de redémarrer les appareils après des réparations minimes, et idéalement sans réparation du tout. Peut-être que les vaisseaux spatiaux du futur auront à la fois les caractéristiques d’une fusée et d’un avion.

Détails Catégorie : Réunion avec espace Publié le 10/12/2012 10:54 Vues : 6973

Seuls trois pays disposent d’engins spatiaux habités : la Russie, les États-Unis et la Chine.

Vaisseaux spatiaux de première génération

"Mercure"

C'était le nom du premier programme spatial habité américain et de la série de vaisseaux spatiaux utilisés dans ce programme (1959-1963). Le concepteur général du navire est Max Faget. Le premier groupe d'astronautes de la NASA a été créé pour les vols du programme Mercury. Au total, 6 vols habités ont été effectués dans le cadre de ce programme.

Il s’agit d’un vaisseau spatial orbital habité monoplace, conçu selon une conception de capsule. La cabine est en alliage titane-nickel. Volume de la cabine - 1,7m3. L'astronaute est placé dans un berceau et reste dans une combinaison spatiale tout au long du vol. La cabine est équipée d'informations et de commandes sur le tableau de bord. Le bouton de commande d'orientation du navire est situé à main droite pilote. La visibilité visuelle est assurée par un hublot sur la trappe d'entrée de la cabine et un périscope de visualisation grand angle à grossissement variable.

Le navire n'est pas destiné aux manœuvres avec changements de paramètres orbitaux ; il est équipé d'un système de contrôle réactif pour tourner sur trois axes et d'un système de propulsion à freinage. Contrôle de l'orientation du navire en orbite - automatique et manuel. L'entrée dans l'atmosphère s'effectue selon une trajectoire balistique. Le parachute de freinage est inséré à une altitude de 7 km, le principal - à une altitude de 3 km. L'amerrissage se produit à une vitesse verticale d'environ 9 m/s. Après l'amerrissage, la capsule maintient une position verticale.

Une particularité du vaisseau Mercury est l'utilisation intensive de systèmes de secours. Contrôle manuel. Le vaisseau Mercury a été mis en orbite par les fusées Redstone et Atlas avec une très petite charge utile. Pour cette raison, le poids et les dimensions de la cabine de la capsule habitée Mercury étaient extrêmement limités et nettement inférieurs en termes de sophistication technique à ceux du vaisseau spatial soviétique Vostok.

Les objectifs des vols du vaisseau spatial Mercury étaient variés : tester le système de sauvetage d'urgence, tester le bouclier thermique ablatif, son tir, sa télémétrie et ses communications tout au long de la trajectoire de vol, vol humain suborbital, vol humain orbital.

Les chimpanzés Ham et Enos se sont envolés pour les États-Unis dans le cadre du programme Mercury.

"Gémeaux"

Les vaisseaux spatiaux de la série Gemini (1964-1966) ont continué la série de vaisseaux spatiaux Mercury, mais les ont surpassés en capacités (2 membres d'équipage, temps de vol autonome plus long, possibilité de modifier les paramètres orbitaux, etc.). Au cours du programme, des méthodes de rendez-vous et d'amarrage ont été développées et, pour la première fois dans l'histoire, des vaisseaux spatiaux ont été amarrés. Plusieurs sorties dans l'espace ont été effectuées et des records de durée de vol ont été établis. Au total, 12 vols ont été effectués dans le cadre de ce programme.

Le vaisseau spatial Gemini se compose de deux parties principales : le module de descente, qui abrite l'équipage, et le compartiment d'instruments qui fuit, où se trouvent les moteurs et autres équipements. La forme de l'atterrisseur est similaire à celle des navires de la série Mercury. Malgré certaines similitudes externes entre les deux navires, Gemini est nettement supérieur à Mercury en termes de capacités. La longueur du navire est de 5,8 mètres, le diamètre extérieur maximum est de 3 mètres et le poids est en moyenne de 3 810 kilogrammes. Le navire a été mis en orbite par un lanceur Titan II. Au moment de son apparition, Gemini était le plus gros vaisseau spatial.

Le premier lancement du vaisseau spatial a eu lieu le 8 avril 1964 et le premier lancement habité a eu lieu le 23 mars 1965.

Vaisseaux spatiaux de deuxième génération

"Apollon"

"Apollon"- une série de vaisseaux spatiaux américains à 3 places qui ont été utilisés dans les programmes de vols lunaires Apollo, la station orbitale Skylab et l'amarrage soviéto-américain ASTP. Au total, 21 vols ont été effectués dans le cadre de ce programme. L'objectif principal était d'amener des astronautes sur la Lune, mais les vaisseaux spatiaux de cette série effectuaient également d'autres tâches. 12 astronautes ont atterri sur la Lune. Le premier alunissage a été réalisé sur Apollo 11 (N. Armstrong et B. Aldrin en 1969)

Apollo est actuellement la seule série de vaisseaux spatiaux de l'histoire à bord de laquelle des humains ont quitté l'orbite terrestre basse et ont surmonté la gravité terrestre, et aussi la seule qui a permis de atterrissage réussi astronautes sur la Lune et leur retour sur Terre.

Le vaisseau spatial Apollo se compose de compartiments de commande et de service, d'un module lunaire et d'un système d'évacuation d'urgence.

Module de commande est le centre de contrôle de vol. Tous les membres d'équipage se trouvent dans le compartiment de commandement pendant le vol, à l'exception de l'embarcadère lunaire. Il a la forme d’un cône à base sphérique.

Le compartiment de commandement dispose d'une cabine pressurisée avec un système de survie de l'équipage, un système de contrôle et de navigation, un système de communication radio, un système de sauvetage d'urgence et un bouclier thermique. Dans la partie avant non scellée du compartiment de commande se trouvent un mécanisme d'amarrage et un système d'atterrissage en parachute, dans la partie médiane se trouvent 3 sièges d'astronaute, un panneau de commande de vol et un système de survie et un équipement radio ; dans l'espace entre la lunette arrière et la cabine pressurisée se trouve l'équipement du système de contrôle réactif (RCS).

Le mécanisme d'amarrage et la partie filetée intérieurement du module lunaire assurent ensemble un amarrage rigide du compartiment de commande avec le vaisseau lunaire et forment un tunnel permettant à l'équipage de se déplacer du compartiment de commande au module lunaire et vice-versa.

Le système de survie de l'équipage garantit que la température dans la cabine du navire est maintenue dans la plage de 21 à 27 °C, l'humidité de 40 à 70 % et la pression de 0,35 kg/cm². Le système est conçu pour augmenter la durée de vol de 4 jours au-delà du temps estimé requis pour une expédition sur la Lune. Par conséquent, la possibilité d'ajustement et de réparation par l'équipage vêtu de combinaisons spatiales est prévue.

Compartiment de service transporte le système de propulsion principal et les systèmes de support du vaisseau spatial Apollo.

Système de secours d'urgence. Si seulement situation d'urgence au lancement du lanceur Apollo ou s'il est nécessaire d'arrêter le vol lors du lancement du vaisseau spatial Apollo en orbite terrestre, le sauvetage de l'équipage s'effectue en séparant le compartiment de commande du lanceur puis en l'atterissant sur Terre à l'aide de parachutes.

Module lunaire comporte deux étapes : l'atterrissage et le décollage. L'embarcadère, équipé d'un système de propulsion indépendant et d'un train d'atterrissage, est utilisé pour abaisser l'engin lunaire depuis l'orbite lunaire et atterrir en douceur sur la surface lunaire, et sert également de rampe de lancement pour l'étage de décollage. L'étage de décollage doté d'une cabine étanche pour l'équipage et d'un système de propulsion indépendant, une fois les recherches terminées, est lancé depuis la surface de la Lune et amarré au compartiment de commandement en orbite. La séparation des étages est réalisée à l'aide de dispositifs pyrotechniques.

"Shenzhou"

Programme chinois de vols spatiaux habités. Les travaux sur le programme ont commencé en 1992. Le premier vol habité du vaisseau spatial Shenzhou-5 a fait de la Chine en 2003 le troisième pays au monde à envoyer indépendamment un homme dans l'espace. Le vaisseau spatial Shenzhou reproduit en grande partie le vaisseau spatial russe Soyouz : il a exactement la même disposition de modules que le Soyouz – le compartiment des instruments, le module de descente et le compartiment de vie ; à peu près la même taille que le Soyouz. La conception entière du navire et tous ses systèmes sont à peu près identiques à celles du vaisseau spatial soviétique de la série Soyouz, et le module orbital est construit à l'aide de la technologie utilisée dans la série de stations spatiales soviétiques Salyut.

Le programme de Shenzhou comprenait trois étapes :

  • lancer des engins spatiaux sans pilote et habités sur une orbite terrestre basse tout en garantissant un retour garanti des véhicules de descente sur Terre ;
  • le lancement de taïkunautes dans l'espace, la création d'une station spatiale autonome pour les séjours de courte durée des expéditions ;
  • création de grandes stations spatiales pour le séjour de longue durée des expéditions.

La mission se déroule avec succès (4 vols habités ont été réalisés) et est actuellement ouverte.

Vaisseau spatial de transport réutilisable

La Space Shuttle, ou simplement navette (« navette spatiale ») est un vaisseau spatial de transport réutilisable américain. Les navettes ont été utilisées dans le cadre de programme d'état"Espace Système de transport" Il était entendu que les navettes « se précipiteraient comme des navettes » entre l’orbite terrestre basse et la Terre, délivrant des charges utiles dans les deux sens. Le programme a duré de 1981 à 2011. Au total, cinq navettes ont été construites : "Colombie"(brûlé lors de l'atterrissage en 2003), "Défieur"(explosé lors du lancement en 1986), "Découverte", "Atlantide" Et "Effort". Un prototype de navire a été construit en 1975 "Entreprise", mais il n'a jamais été lancé dans l'espace.

La navette a été lancée dans l'espace à l'aide de deux propulseurs à poudre et de trois moteurs de propulsion, qui recevaient du carburant d'un énorme réservoir externe. En orbite, la navette a effectué des manœuvres à l'aide des moteurs du système de manœuvre orbitale et est revenue sur Terre sous forme de planeur. Lors du développement, il était prévu que chacune des navettes serait lancée dans l'espace jusqu'à 100 fois. En pratique, ils ont été beaucoup moins utilisés ; à la fin du programme en juillet 2011, la navette Discovery effectuait le plus de vols - 39.

"Colombie"

"Colombie"- le premier exemplaire du système Space Shuttle à voler dans l'espace. Le prototype Enterprise précédemment construit avait volé, mais uniquement dans l'atmosphère pour s'entraîner à l'atterrissage. La construction de Columbia a commencé en 1975 et le 25 mars 1979, Columbia a été mise en service par la NASA. Le premier vol habité du vaisseau spatial de transport réutilisable Columbia STS-1 a eu lieu le 12 avril 1981. Le commandant d'équipage était le vétéran américain de la cosmonautique John Young et le pilote était Robert Crippen. Le vol était (et reste) unique : le tout premier lancement d’essai d’un vaisseau spatial a été réalisé avec un équipage à bord.

Columbia était plus lourde que les navettes ultérieures, elle n'avait donc pas de module d'amarrage. Columbia n'a pu s'amarrer ni à la station Mir ni à l'ISS.

Le dernier vol de Columbia, STS-107, a eu lieu du 16 janvier au 1er février 2003. Le matin du 1er février, le navire s'est désintégré en pénétrant dans les couches denses de l'atmosphère. Les sept membres d'équipage ont été tués. La commission chargée d'enquêter sur les causes de la catastrophe a conclu que la cause était la destruction de la couche extérieure de protection thermique sur le plan gauche de l'aile de la navette. Lors du lancement le 16 janvier, cette section de la protection thermique a été endommagée lorsqu'un morceau d'isolation thermique du réservoir d'oxygène est tombé dessus.

"Défieur"

"Défieur"- Vaisseau spatial de transport réutilisable de la NASA. Initialement destiné à des fins de test, il a ensuite été rénové et préparé pour les lancements dans l'espace. Le Challenger a été lancé pour la première fois le 4 avril 1983. Au total, il a effectué avec succès 9 vols. Il s'est écrasé lors de son dixième lancement le 28 janvier 1986, tuant les 7 membres d'équipage. Le dernier lancement de la navette était prévu le matin du 28 janvier 1986 ; le lancement du Challenger a été suivi par des millions de spectateurs à travers le monde. A la 73ème seconde de vol, à 14 km d'altitude, l'accélérateur gauche à combustible solide se détache de l'un des deux supports. Après avoir tourné autour du deuxième, l'accélérateur a percé le réservoir de carburant principal. En raison d'une violation de la symétrie de la poussée et de la résistance de l'air, le navire s'est écarté de son axe et a été détruit par les forces aérodynamiques.

"Découverte"

Vaisseau spatial de transport réutilisable de la NASA, troisième navette. Le premier vol a eu lieu le 30 août 1984. La navette Discovery a mis en orbite le télescope spatial Hubble et a participé à deux expéditions pour l'entretenir.

La sonde Ulysses et trois satellites relais ont été lancés depuis Discovery.

Un cosmonaute russe a également volé à bord de la navette Discovery Sergueï Krikalev 3 février 1994 Pendant huit jours, l'équipage de Discovery a réalisé de nombreuses expériences scientifiques dans le domaine de la science des matériaux, des expériences biologiques et des observations de la surface de la Terre. Krikalev a effectué une partie importante du travail avec un manipulateur à distance. Après avoir effectué 130 orbites et parcouru 5 486 215 kilomètres, le 11 février 1994, la navette atterrit au Kennedy Space Center (Floride). Ainsi, Krikalev est devenu le premier cosmonaute russe à voler à bord de la navette américaine. Au total, de 1994 à 2002, 18 vols orbitaux de la navette spatiale ont été effectués, dont 18 cosmonautes russes faisaient partie des équipages.

Le 29 octobre 1998, l'astronaute John Glenn, alors âgé de 77 ans, effectuait son deuxième vol à bord de la navette Discovery (STS-95).

La navette Discovery a mis fin à ses 27 ans de carrière avec son atterrissage final le 9 mars 2011. Elle s'est désorbitée, glisse vers le centre spatial Kennedy en Floride et atterrit en toute sécurité. La navette a été transférée au National Air and Space Museum de la Smithsonian Institution à Washington.

"Atlantide"

"Atlantide"- Le vaisseau spatial de transport réutilisable de la NASA, la quatrième navette spatiale. Lors de la construction d’Atlantis, de nombreuses améliorations ont été apportées par rapport à ses prédécesseurs. Elle est 3,2 tonnes plus légère que la navette Columbia et sa construction a pris deux fois moins de temps.

Atlantis a effectué son premier vol en octobre 1985, l'un des cinq vols du ministère américain de la Défense. Depuis 1995, Atlantis a effectué sept vols vers la station spatiale russe Mir. Un module d'amarrage supplémentaire pour la station Mir a été livré et les équipages de la station Mir ont été remplacés.

De novembre 1997 à juillet 1999, Atlantis a été modifié et environ 165 améliorations ont été apportées. D'octobre 1985 à juillet 2011, la navette spatiale Atlantis a réalisé 33 vol spatial, son équipage comprenait 189 personnes. Le dernier 33ème lancement a eu lieu le 8 juillet 2011.

"Effort"

"Effort"- Le vaisseau spatial de transport réutilisable de la NASA, la cinquième et dernière navette spatiale. Endeavour a effectué son premier vol le 7 mai 1992. En 1993, Endeavour a effectué sa première mission de service télescope spatial"Hubble". En décembre 1998, Endeavour a mis en orbite le premier module américain Unity pour l’ISS.

De mai 1992 à juin 2011, la navette Endeavour a réalisé 25 vols spatiaux. 1er juin 2011 navette vers dernière fois a atterri au Centre spatial de Cap Canaveral en Floride.

Le programme Space Transportation System a pris fin en 2011. Toutes les navettes opérationnelles ont été mises hors service après leur dernier vol et envoyées dans des musées.

En 30 ans d'exploitation, les cinq navettes ont effectué 135 vols. Les navettes ont transporté 1,6 mille tonnes de charge utile dans l'espace. 355 astronautes et cosmonautes ont volé dans l'espace à bord de la navette.

Chose étonnante, j'ai fait une enquête rapide auprès de mes amis, il s'est avéré que presque tout le monde est sûr qu'à l'heure actuelle, après la fermeture des projets de la navette spatiale et de Bourane, les vaisseaux spatiaux réutilisables ne sont pas utilisés par l'humanité.

Pendant ce temps, en ce moment, ils nous survolent. Depuis 2016, les États-Unis exploitent au moins deux types de vaisseaux spatiaux réutilisables, et en 2017 il y en a déjà quatre. Ou même cinq, selon la façon dont vous comptez.

Ceci n’est cependant pas surprenant Médias russes construit autour de l'Ouest programmes spatiaux un mur de silence plutôt vierge, et si quelque chose s'y infiltre, c'est sous une forme exclusivement filtrée, dosée et déformée. Pour une raison quelconque, la plupart de mes amis sont convaincus qu'avec le lancement de fusées Falcon réutilisables, «les Américains connaissent des échecs complets», bien que la situation soit exactement le contraire.

Hier encore, par exemple, le camion spatial commercial réutilisable « Dragon » a effectué son prochain atterrissage, qui avait été précédemment lancé par la fusée spatiale réutilisable « Falcon 9 », qui, après l'avoir lancé, est revenue sur Terre. Voici à propos du réutilisable Fusée spatiale presque tout le monde a entendu au moins quelque chose, mais presque personne n'a entendu parler d'un vaisseau spatial réutilisable.

C'est ce que je pensais. Ce serait bien de dire comment les choses se passent dans le domaine spatial mondial. Comment vont-ils En fait les choses sont là.

Rappelez-vous comment, après la fermeture du programme de la navette spatiale en 2011, tous les médias russes ont écrit à l'unanimité et haut et fort que maintenant l'ère des engins spatiaux réutilisables a pris fin, qu'ils ont perdu leur utilité, qu'ils ne reprendront pas de sitôt et que les principaux moyens de livrer des marchandises et des équipages dans l'espace à bord de l'ISS deviendra le bon vieux et fiable Union et Progrès ?

Or, ce n'était pas vrai. Ou plutôt une demi-vérité. Les syndicats et le progrès, bien sûr, étaient et restent les principaux moyens de parvenir à partie russe Station spatiale internationale.

Et du côté américain, après la fermeture du programme Shuttle réutilisable, le « Dragon » réutilisable a commencé à voler. Ce qui, peut-être, n'est pas aussi impressionnant que la navette, ni aussi énorme, mais il est conçu beaucoup plus simplement : plus fiable, plus sûr et, surtout, nettement moins cher. Moins cher car il utilise des outils complètement différents technologies modernes vol et atterrissage. Et parce qu'il peut être lancé en orbite par des fusées réutilisables, et non par des accélérateurs jetables.

Et en ce moment même, un autre vaisseau spatial américain réutilisable survole nous, Boeing X-37.

Je n'ai pas entendu?

C'est compréhensible, le propriétaire de ce vaisseau spatial n'est pas la NASA, mais l'armée américaine, et donc personne ne sait pourquoi il y vole et ce qu'il fait. Le X-37 n’est pas seulement un « vaisseau réutilisable », c’est un avion spatial à part entière ou, comme on dit aussi, un « avion orbital ». C'est-à-dire qu'il ne se contente pas de tourner sur l'orbite dans laquelle il a été placé, mais qu'il manœuvre librement dans l'espace, vole où il veut... Eh bien, bref, souvenez-vous des appareils sur lesquels les rebelles dans " Guerres des étoiles"a attaqué l'Étoile de la Mort. Eh bien, c'est à peu près la même chose, seulement un drone.


Boeing X-37

Les X-37 volent à fond et longtemps. Par exemple, le vol précédent a duré 674 jours. Et celui qui vole actuellement vole depuis exactement un an, depuis le 20 mai 2015.

Mais le Dragon et le X-37 sont tous deux des vaisseaux éthérés. Les vols réutilisables avec équipage débuteront l’année prochaine, 2017.

Ce « décalage » s'est produit non pas parce qu'il y avait des difficultés dans la mise en œuvre du programme, mais au contraire parce que la science et la technologie se développent maintenant si rapidement que de nouvelles opportunités apparaissent plus vite que les développeurs n'ont le temps de dessiner des dessins, et je veux vraiment inclure tout est nouveau.

Par exemple, la version « passagers » habitée du Dragon était censée commencer à effectuer des vols réguliers en 2015. Elle était prête à cela, des tests ont été effectués, mais... à ce moment-là, la science et la technologie ont fait encore plusieurs progrès majeurs et les vols réguliers ont été reportés de deux ans pour donner de nouvelles capacités au « Deuxième Dragon ». Il y avait 2 passagers supplémentaires (sept au lieu de cinq), moteurs neufs qui, veuillez noter, sont fabriqués selon la méthode 3Impression D, tout en assurant un atterrissage en douceur même en cas de panne des huit moteurs.


Décollage de "Dragon 2" depuis le sol (sans lanceur)

L'appareil peut manœuvrer librement dans l'espace et dans les conditions de l'atmosphère terrestre... décoller et atterrir comme un hélicoptère sur ses 8 réacteurs imprimés sur des imprimantes 3D.

Et oui, il est lancé en orbite par la même fusée Falcon réutilisable ( Faucon).

Je vais vous parler brièvement du reste des « avions réutilisables » qui existent déjà, ont été testés et devraient commencer à voler régulièrement l'année prochaine, pour ne pas vous ennuyer.

Avion orbitalRêveChasseur(Running a Dream), dont le premier vol est prévu pour novembre 2016. Lorsque vous le verrez, vous vous exclamerez : « Oui, c'est la navette ». Eh bien oui, c'est vrai, DreamChaser est un développement du projet Space Shuttle. Mais bien sûr, à un nouveau niveau. Il est fabriqué à partir de matériaux composites, peut décoller et atterrir indépendamment dans l'atmosphère (et pas seulement planer, comme la navette), et un temps spécial - il est pliable. Au lancement, les ailes, les stabilisateurs et toutes les parties saillantes sont retirés, le navire, pour ainsi dire, « s'enroule dans un tube », qui peut être « coincé » dans n'importe quelle fusée de taille appropriée pour lancer le véhicule en orbite et ainsi éviter dégâts de lancement (je vous rappelle que la mort du Challenger a également été causée par et que la Colombie a été endommagée au départ).


Avion orbitalRêveChasseur

Parmi les fusées existantes, l'Atlas-5 jetable américain et l'Ariane 5 européenne sont de taille appropriée, mais à l'avenir, il sera possible de passer à des Falcons réutilisables, tels que faisabilité technique existe déjà.

Orion (Orion)- un vaisseau spatial polyvalent réutilisable capable d'effectuer des vols interplanétaires. Makhina, immeuble résidentiel, 5 mètres de diamètre. Il ne s’agit pas d’un « projet » ou d’un « développement prospectif ». Ce vaisseau a déjà été créé, a déjà effectué son premier vol dans l'espace, mais n'est pas encore opérationnel, puisque les programmes de vols interplanétaires (vers la Lune et Mars) ne débuteront que dans les années 20. Et les besoins de « l'espace proche » sont désormais entièrement couverts par les « Dragons ». Cependant, pour que le projet ne « reste pas inactif en vain », il est prévu que le vaisseau spatial Orion continue de voler vers l'ISS dans les années à venir.

BoeingCST-100Starliner- un navire réutilisable à des fins étroites, pour les vols vers des stations orbitales, un analogue proche du premier "Dragon", mais contrairement à lui, il peut embarquer un équipage de sept personnes. Créé sur ordre de la NASA. Eh bien, tout simplement parce que la NASA a décidé qu'en plus des Dragons loués à un entrepreneur privé, représenté par SpaceX, elle devrait disposer de ses propres navires. Caractéristique Starline est qu'il peut être installé sur presque toutes les fusées actuellement existantes.


Boeing CST-100Starliner

Mais l'essentiel, grâce auquel tous ces navires seront véritablement, et non conditionnellement, « réutilisables », est bien sûr le projet Falcon ( Faucon), des fusées réutilisables qui lanceront (et lancent déjà) tous ces vaisseaux réutilisables dans l'espace et reviendront sur terre. De ce fait, dans un avenir proche, le coût de la mise en orbite du fret sera comparable au coût du carburant consommé.

Faucon est une gamme modulaire d'accélérateurs qui peuvent être connectés les uns aux autres à la manière d'un constructeur Lego, augmentant la puissance et les capacités des fusées résultantes jusqu'aux limites physiques de la technologie. De plus, une fois la tâche terminée, tous les cubes de ce constructeur sont renvoyés au sol grâce à un atterrissage en douceur pour être réutilisés.

Actuellement, la fusée la plus puissante de la série (premier lancement à l'automne 2016) est capable de transporter 55 tonnes de fret sur une orbite de référence basse, soit deux fois et demie plus que la fusée russe Proton la plus puissante et une et une fois et demie plus que l'Angara-7 russe, encore inexistant, mais déclaré.

Voyons maintenant quels sont les « nouveaux atouts spatiaux » de la Fédération de Russie.

Rien!

Les mêmes avions Soyouz-Progress, désespérément obsolètes, volent depuis les années 60, mais il y a des signes clairs qu'ils cesseront de voler dans un avenir proche.

Oui, il y a aussi la Proton, des mêmes années 60, qui, selon la documentation russe, est classée comme fusée « lourde », mais en termes de masse mise en orbite, elle est classée comme moyenne. La fusée la plus urgente et la plus dangereuse volant sur de l'heptyle extrêmement toxique. Il ne peut être lancé que depuis un seul endroit dans le monde, depuis Baïkonour, et qui dépend entièrement de composants importés (y compris ukrainiens), qui sont désormais... eh bien, vous comprenez. En fait, Proton devait être abandonné dans les années 80 et remplacé par Energia. Mais "Energia" n'a pas eu lieu, et Proton vole désormais (explose constamment) uniquement parce que la Russie ne possède pas d'autres missiles "lourds".

Et Angara ? - tu demandes. — Ce dont les médias russes ont fait le buzz à toutes nos oreilles.

Mais parlons d’« Angara ».

De plus, il y a quelque chose à comparer - l'Angara est dans une certaine mesure un analogue du Falcon. La même conception modulaire - des cubes Lego - à partir de laquelle la fusée est assemblée puissance requise. Mais c’est là que s’arrêtent les similitudes !

Tout d’abord, la différence est que les Falcons volent déjà, et quand l’Angara commencera à voler est une grande question.

Comparons:

Projet Faucon lancé en 2002, et 6 ans plus tard, en 2008, l'exploitation commerciale des fusées a commencé. Le projet Angara a débuté en 1995, et aujourd’hui, 21 (vingt et un !) ans plus tard, on ne sait absolument pas quand commencera l’exploitation de ces missiles.

En principe, ce seul fait suffit à tout comprendre sur l’Angara, mais continuons par souci d’exhaustivité.

Au cours des 8 années d'exploitation, le Falcon a connu TROIS (!) générations de moteurs, sans compter les « mises à niveau ». La dernière génération de moteurs, Merlin 1D+, nous a permis de traduire « facile » Fusée faucon 9 dans la classe « mi-lourde », sans aucune modernisation, simplement en remplaçant les moteurs.

Le Hangar utilise des moteurs soi-disant « les plus récents » RD-191- qui ne sont en réalité qu'un « quart » simplifié (une chambre au lieu de quatre) moteurs RD-170, qui équipaient la fusée Energia, mais qui ont été développés pour les fusées Zenit ( Ioujmach, Ukraine) jusqu'à la fin des années 70.

La charge maximale que le plus lourd Angara-7 (dont le développement n'a même pas encore commencé ; Angara-5 est actuellement en service) peut être lancée sur une orbite de référence basse est de 35 tonnes. Pour Falcon, il n'y a pas de limite supérieure, mais la modification la plus lourde à ce jour, Falcon Heavy, met 55 tonnes en orbite de référence basse.

Le Falcon est lancé à partir de presque n'importe quel complexe de lancement de taille appropriée ; le lancement de l'Angara nécessite un complexe complexe construit spécifiquement pour lui, qui n'est désormais disponible qu'à Plesetsk, d'où les lancements commerciaux sont impossibles.

Falcon est réutilisable, Angara est jetable.

Eh bien, et surtout, je le répète. Falcon vole depuis huit ans, mais on ne sait pas quand Angara volera. Mais on sait qu'au moment du démarrage de l'exploitation (si elle commence), ce sera déjà un système désespérément obsolète.

Eh bien, mon histoire sera incomplète si je ne mentionne pas le projet russe « prometteur » » Fédération", qui est dans une certaine mesure un analogue de l'American Orion mentionné ci-dessus, n'est que 4 fois inférieur en taille et en capacité de charge à Orion. La situation ici est exactement la même : Orion vole déjà, et quant à la Fédération, à l'heure actuelle, onze ans (!) après le lancement du projet (2005), le travail est au « l'élaboration de la documentation de travail a commencé».

La situation avec la « Fédération » a été décrite très brièvement par l'ancien cosmonaute Sergei Krikalev, et maintenant premier chef adjoint de TsNIIMash lors d'une réunion. conseil d'experts collège de la Commission militaro-industrielle de la Fédération de Russie en 2014 : « Si nous continuons à tout faire comme nous le faisons maintenant, nous ne construirons jamais de nouveau navire, les dates sont constamment reportées, il n'y a pas de calendrier système approuvé pour la création du navire, le moment où la fusée sera créée est également pas clair».

Terminons sur cette note précise.

Un vaisseau spatial réutilisable désigne un dispositif dont la conception permet de réutiliser l'ensemble du vaisseau ou ses principales parties. La première expérience dans ce domaine fut la navette spatiale. Ensuite, la tâche de créer un dispositif similaire a été confiée à des scientifiques soviétiques, à la suite de quoi Bourane est apparue.

D'autres dispositifs sont également en cours de conception dans les deux pays. À l'heure actuelle, l'exemple le plus notable de projets de ce type est le Falcon 9 partiellement réutilisable de SpaceX avec un premier étage consigné.

Aujourd'hui, nous allons parler des raisons pour lesquelles de tels projets ont été développés, comment ils se sont révélés efficaces et quelles sont les perspectives de ce domaine de l'astronautique.


L’histoire de la navette spatiale commence en 1967, avant le premier vol habité du programme Apollo. Le 30 octobre 1968, la NASA se tourne vers l'américain entreprises spatiales avec une proposition de développer un système spatial réutilisable afin de réduire les coûts de chaque lancement et de chaque kilogramme de charge utile mis en orbite.

Plusieurs projets ont été proposés au gouvernement, mais chacun d'entre eux coûtant au moins cinq milliards de dollars américains, Richard Nixon les a donc rejetés. Les plans de la NASA étaient extrêmement ambitieux : le projet impliquait l'exploitation d'une station orbitale, vers et depuis laquelle des navettes transporteraient en permanence des charges utiles. Les navettes devaient également lancer et renvoyer des satellites hors de leur orbite, entretenir et réparer les satellites en orbite et mener des missions habitées.

Les exigences finales pour le navire ressemblaient à ceci :

  • Compartiment à bagages 4,5x18,2 mètres
  • Possibilité de manœuvre horizontale sur 2000 km (manœuvre avion dans un plan horizontal)
  • Capacité de charge utile 30 tonnes en orbite terrestre basse, 18 tonnes en orbite polaire
La solution était de créer une navette dont l'investissement serait rentabilisé par la mise en orbite de satellites sur une base commerciale. Pour le succès du projet, il était important de minimiser le coût de mise en orbite de chaque kilogramme de fret. En 1969, le créateur du projet parlait de réduire le coût à 40-100 dollars américains par kilogramme, alors que pour Saturn-V, ce chiffre était de 2 000 dollars.

Pour se lancer dans l’espace, les navettes utilisaient deux propulseurs à poudre et trois de leurs propres moteurs de propulsion. Les propulseurs de fusées à poudre ont été séparés à une altitude de 45 kilomètres, puis jetés dans l'océan, réparés et réutilisés. Les moteurs principaux utilisent de l'hydrogène et de l'oxygène liquides dans un réservoir de carburant externe, qui a été rejeté à une altitude de 113 kilomètres, après quoi il a partiellement brûlé dans l'atmosphère.

L'URSS a décidé que les caractéristiques de la navette spatiale permettaient de voler en orbite des satellites soviétiques ou une station spatiale entière : la navette pouvait lancer 29,5 tonnes de fret en orbite et en libérer 14,5 tonnes. En tenant compte des plans de 60 lancements par an, cela représente 1 770 tonnes par an, même si à cette époque les États-Unis n'envoyaient même pas 150 tonnes dans l'espace par an. Le rejet était censé être de 820 tonnes par an, même si rien n'était généralement libéré depuis l'orbite. Des dessins et des photos de la navette suggèrent qu'un navire américain pourrait attaquer l'URSS avec des armes nucléaires depuis n'importe quel point de l'espace proche de la Terre, hors de visibilité radio.

Pour se protéger contre une éventuelle attaque, un canon automatique modernisé de 23 mm NR-23 a été installé dans les stations Saliout et Almaz. Et afin de suivre le rythme de ses frères américains dans l’espace militarisé, l’Union a commencé à développer une fusée orbitale du système spatial réutilisable Bourane.

Le développement du système spatial réutilisable a commencé en avril 1973. L’idée elle-même avait de nombreux partisans et opposants. Le chef de l'Institut du ministère de la Défense pour l'espace militaire a joué la sécurité et a rédigé deux rapports à la fois - pour et contre le programme, et ces deux rapports se sont retrouvés sur le bureau de D. F. Ustinov, le ministre de la Défense de l'URSS. Il a contacté Valentin Glushko, responsable du programme, mais il a envoyé à sa place son employé d'Energomash, Valery Burdakov. Après une conversation sur les capacités militaires de la navette spatiale et de son homologue soviétique, Ustinov a préparé une décision qui accordait la plus haute priorité au développement d'un vaisseau spatial réutilisable. L'ONG Molniya, créée à cet effet, a commencé à créer le navire.

Les tâches de « Bourane » selon le plan du ministère de la Défense de l'URSS étaient les suivantes : contrer les mesures d'un ennemi potentiel visant à étendre l'utilisation de l'espace extra-atmosphérique à des fins militaires, résoudre les problèmes dans l'intérêt de la défense, de l'économie nationale et de la science, mener des recherches et des expériences militaires appliquées en utilisant des armes sur des principes physiques connus et nouveaux, ainsi que lancer en orbite, entretenir et ramener des vaisseaux spatiaux, des astronautes et des marchandises sur Terre.

Contrairement à la NASA, qui a risqué l'équipage lors du premier vol habité de la navette, Bourane a effectué son premier vol automatiquement à l'aide d'un ordinateur de bord basé sur l'IBM System/370. Le 15 novembre 1988, le lancement a eu lieu : le lanceur Energia a lancé le vaisseau spatial en orbite terrestre basse depuis le cosmodrome de Baïkonour. Le navire a effectué deux orbites autour de la Terre et a atterri à l'aérodrome de Yubileiny.

Lors de l'atterrissage, un incident s'est produit qui a montré à quel point le système automatique s'est avéré intelligent. À une altitude de 11 kilomètres, le navire a effectué une manœuvre brusque et a décrit une boucle avec un virage à 180 degrés, c'est-à-dire qu'il a atterri en entrant par l'autre extrémité de la piste d'atterrissage. L'automatisme a pris cette décision après avoir reçu des données sur le vent de tempête afin de prendre la trajectoire la plus avantageuse.

Le mode automatique était l'une des principales différences par rapport à la navette. De plus, les navettes ont atterri avec le moteur en panne et n’ont pas pu atterrir à plusieurs reprises. Pour sauver l'équipage, Bourane a fourni une catapulte aux deux premiers pilotes. En fait, les concepteurs de l'URSS ont copié la configuration des navettes, ce qu'ils n'ont pas nié, mais ils ont apporté un certain nombre d'innovations extrêmement utiles du point de vue du contrôle des véhicules et de la sécurité de l'équipage.

Malheureusement, . En 1990, les travaux furent suspendus et en 1993, complètement fermés.


Comme cela arrive parfois avec les objets de fierté d'une nation, la version 2.01 du « Baïkal », qu'ils voulaient envoyer dans l'espace, a pourri pendant de nombreuses années sur la jetée du réservoir de Khimki.

Vous pourriez toucher à l’histoire en 2011. De plus, les gens pourraient alors même arracher des morceaux du boîtier et du revêtement isolant thermique de cette histoire. Cette année-là, le navire a été transporté de Khimki à Joukovski pour être restauré et présenté au MAKS dans quelques années.


"Bourane" de l'intérieur


Livraison de "Bourane" de Khimki à Joukovski


"Bourane" au MAKS, 2011, un mois après le début de la restauration

Malgré l'inopportunité économique du programme de la navette spatiale, les États-Unis ont décidé de ne pas abandonner les projets visant à créer des engins spatiaux réutilisables. En 1999, la NASA a commencé à développer le drone X-37 avec Boeing. Il existe des versions selon lesquelles l'appareil est destiné à tester les technologies des futurs intercepteurs spatiaux capables de désactiver d'autres appareils. Aux États-Unis, les experts sont enclins à partager cette opinion.

L'appareil a effectué trois vols d'une durée maximale de 674 jours. Il en est actuellement à son quatrième vol, avec une date de lancement fixée au 20 mai 2015.

Le laboratoire volant orbital Boeing X-37 transporte une charge utile pouvant atteindre 900 kilogrammes. Comparé à la navette spatiale et à Bourane, capables de transporter jusqu'à 30 tonnes au décollage, Boeing est un bébé. Mais il a aussi des objectifs différents. Le physicien autrichien Eugen Senger a commencé à développer un bombardier-fusée à longue portée en 1934. Le projet a été fermé, comme en 1944, vers la fin de la Seconde Guerre mondiale, mais il était trop tard pour sauver l'Allemagne de la défaite avec l'aide d'un tel bombardier. En octobre 1957, les Américains poursuivent l'idée en lançant le programme X-20 Dyna-Soar.

L'avion orbital X-20 était capable, après avoir suivi une trajectoire suborbitale, de plonger dans l'atmosphère à une altitude de 40 à 60 kilomètres afin de prendre une photo ou de larguer une bombe, puis de retourner dans l'espace grâce à la portance depuis les ailes.

Le projet fut abandonné en 1963 au profit du programme civil Gemini et du projet de station orbitale militaire MOL.


Les lanceurs Titan pour lancer le X-20 en orbite


Disposition X-20

En URSS, en 1969, ils ont commencé à construire le « BOR » – un avion-fusée orbital sans pilote. Le premier lancement a été réalisé sans protection thermique, c'est pourquoi l'appareil a grillé. Le deuxième avion-fusée s'est écrasé en raison du fait que les parachutes ne s'ouvraient pas après un freinage réussi dans l'atmosphère. Lors des cinq lancements suivants, le BOR n'a échoué qu'une seule fois à entrer en orbite. Malgré la perte des appareils, chaque nouveau lancement apportait des données importantes pour un développement ultérieur. Avec l'aide du BOR-4, la protection thermique du futur Bourane a été testée dans les années 1980.

Dans le cadre du programme Spiral, pour lequel le BOR a été construit, il était prévu de développer un avion propulseur qui s'élèverait à une hauteur de 30 kilomètres à des vitesses allant jusqu'à 6 vitesses du son afin de lancer le véhicule orbital en orbite. Cette partie du programme n'a pas eu lieu. Le ministère de la Défense a exigé un analogue de la navette américaine et a donc envoyé ses forces à Bourane.


BOR-4


BOR-4

Si le "Bourane" soviétique a été partiellement copié de la "Navette spatiale" américaine, alors dans le cas du "Dream Chaser", tout s'est passé exactement à l'opposé : le projet abandonné "BOR", à savoir l'avion-fusée du "BOR-4 " version, est devenue la base de la création vaisseau spatial réutilisable de SpaceDev. Space Chaser est plutôt basé sur un plan orbital HL-20 copié.

Les travaux sur le Dream Runner ont commencé en 2004 et, en 2007, SpaceDev a convenu avec United Launch Alliance d'utiliser les fusées Atlas 5 pour le lancement. Les premiers tests réussis en soufflerie ont eu lieu en 2012. Le premier prototype de vol a été largué d'un hélicoptère d'une hauteur de 3,8 kilomètres le 26 octobre 2013.

Selon les plans des concepteurs, la version cargo du navire pourra livrer jusqu'à 5,5 tonnes à la Station spatiale internationale et en restituer jusqu'à 1,75 tonne.

Les Allemands ont commencé à développer leur propre version d'un système réutilisable en 1985 - le projet s'appelait « Zenger ». En 1995, après le développement du moteur, le projet a été abandonné, car il n'aurait apporté qu'un bénéfice de 10 à 30 % par rapport au lanceur européen Ariane 5.


Avion HL-20


"Attrape-rêve"

Pour remplacer le Soyouz jetable, la Russie a commencé à développer le vaisseau spatial polyvalent Clipper en 2000. Le système est devenu un lien intermédiaire entre les navettes ailées et la capsule balistique Soyouz. En 2005, afin de coopérer avec l'Agence spatiale européenne, une nouvelle version a été présentée : le Clipper ailé.

L'appareil peut mettre en orbite 6 personnes et jusqu'à 700 kilogrammes de fret, c'est-à-dire qu'il est deux fois meilleur que le Soyouz dans ces paramètres. Pour le moment, il n'y a aucune information selon laquelle le projet est en cours. Au lieu de cela, l'actualité parle d'un nouveau navire réutilisable : la Fédération.


Vaisseau spatial polyvalent "Clipper"

Le navire de transport habité "Fédération" devrait remplacer les camions habités "Soyouz" et "Progress". Ils envisagent de l'utiliser, entre autres. Le premier lancement est prévu pour 2019. En vol autonome, l'appareil devra pouvoir rester jusqu'à 40 jours, et lorsqu'il sera amarré à une station orbitale, il pourra fonctionner jusqu'à 1 an. À l'heure actuelle, l'élaboration des conceptions préliminaires et techniques est terminée et la documentation de travail pour la création du navire du premier étage est en cours d'élaboration.

Le système se compose de deux modules principaux : le véhicule de rentrée et le compartiment de propulsion. Le travail utilisera des idées précédemment utilisées pour Clipper. Le navire pourra transporter jusqu'à 6 personnes en orbite et jusqu'à 4 personnes sur la Lune.


Paramètres du dispositif « Fédération »

L'un des projets réutilisables les plus visibles dans les médias à l'heure actuelle est le développement de SpaceX - le navire de transport Dragon V2 et le lanceur Falcon 9.

Falcon 9 est un véhicule de rentrée partielle. Le lanceur se compose de deux étages, dont le premier dispose d'un système pour