Компания Sierra Space завершает создание многоразового космоплана Dream Chaser («Ловец снов») для доставки грузов и оборудования на Международную космическую станцию, а также возвращения результатов экспериментов на Землю.

Крылатый корабль

Dream Chaser – небольшой многоразовый космический корабль длиной 9 м, оснащенный складным крылом размахом 7 м, который может запускаться на низкую околоземную орбиту с помощью одноразовой ракеты-носителя (сначала рассматривался Atlas V, сейчас Vulcan компании United Launch Alliance). Изначально корабль разрабатывался в пилотируемом варианте, способном доставлять на орбиту семь членов экипажа. Но в 2014 году заказчик (НАСА) в конкурсе на коммерческую пилотируемую программу CCP (Commercial Crew Program) отдал предпочтение кораблям Dragon V2 и CST-100 компаний SpaceX и Boeing соответственно.

Sierra Nevada (прошлое название Sierra Space) продолжила разработку мини-шаттла собственными силами, и в 2016 году НАСА выбрала грузовую версию Dream Chaser для доставки грузов на МКС.

Несмотря на то, что корабль напоминает Space Shuttle, на самом деле он основан на другом проекте НАСА – летательном аппарате с несущим корпусом HL-20, который более 15 лет прорабатывался в Исследовательском центре Лэнгли в Вирджинии для использования в качестве спасательной шлюпки для МКС. Когда в 2006 году НАСА полностью отказалось от этой концепции в пользу постоянно пристыкованных к станции кораблей «Союз» или Crew Dragon, результаты исследования были переданы Sierra Nevada. Уникальная особенность Dream Chaser – складные консоли крыла, которые не только позволяют уменьшить ширину корабля при стыковке с МКС, но и позволяет разместить его внутри пятиметрового обтекателя любой ракеты-носителя.

Этот вариант сможет нести на орбиту полезную нагрузку до 5500 кг, из которых 5000 кг будут доставляться внутри герметичного фюзеляжа корабля, а 500 кг – в негерметичном грузовом модуле Shooting Star ("Метеор"). На Землю Dream Chaser сможет возвращать 1850 кг нагрузки и попутно утилизировать до 3400 кг (ненужное оборудование и мусор, который оставляется в грузовом модуле, сгорающем в атмосфере после отделения от корабля). Сам шаттл садится в планирующем варианте на обычную взлетно-посадочную полосу. В настоящее время его планируется приземлять на стартово-посадочную площадку старых шаттлов в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде.

По заверению разработчика, наибольшая перегрузка, испытываемые кораблем и его содержимым при входе в атмосферу и посадке, составит всего 1,5 G. Поскольку шаттл будет приземляться в строго определенном месте, доступ к грузу возможен тотчас же после посадки – эта особенность важна для проведения некоторых экспериментов по влиянию микрогравитации.

В настоящее время завершается сборка первого Dream Chaser под названием DC-100 Tenacity («Упорство»). Он будет оснащен одноразовым грузовым модулем и должен выполнить первый полет к МКС в рамках контракта CRS-2 (Commercial Resupply Services-2) уже в начале следующего года. Предварительно запуск запланирован на 18 января.

Ожидается, что Dream Chaser выполнит как минимум семь беспилотных грузовых миссий по этому контракту. На орбите корабль стыкуется с МКС с помощью стыковочного узла в хвостовой части грузового модуля. После открытия люка астронавты получают доступ не только к этому модулю, но и ко внутреннему отсеку самого шаттл. После разгрузки астронавты смогут загрузить корабль результатами экспериментов, а грузовой модуль – отработанным оборудованием и мусором, который будет утилизироваться при возвращении на Землю.

Cейчас Tenacity вместе с модулем Shooting Star планируется отправить в Исследовательский центр НАСА имени Гленна в Огайо для проведения термовакуумных, вибрационных и акустических испытаний, после чего передать в Космический центр имени Кеннеди во Флориде для окончательных проверок и подготовки к пуску в январе 2024 года с помощью новой ракеты-носителя Vulcan.

Sierra Space не отказалась от надежды сделать в перспективе пилотируемую версию корабля. Он будет называться Dream Chaser 200 (справа), станет чуть крупнее грузового варианта и получит немного измененную форму.

Новая теплозащита

Поскольку Dream Chaser примерно вчетверо меньше прежнего шаттла, при входе в атмосферу его самые напряженные части (кромки крыла, стабилизатора и носок фюзеляжа) будут испытывать повышенные тепловые нагрузки. При этом разработчики в качестве основы использовали теплозащитные плитки (ТЗП) старого шаттла.

По данным компании, Dream Chaser покрыт более чем двумя тысячами отдельных плиток. Для сравнения: на один корабль системы Space Shuttle приходится примерно 24 тысячи плиток.

Источник - https://prokosmos.ru/2023/10/12/novii-amerikanskii-gruzovoi-...

На прошлой неделе компания Dawn Aerospace завершила свою первую серию полетов с использованием ракетных двигателей.

Mk-II Aurora, уменьшенная версия космического самолета Dawn, разрабатываемого для коммерческого использования, поднялась в небо 29, 30 и 31 марта с аэродрома Гентаннер в Новой Зеландии.

Первоначальные тесты проверили ключевые полетные системы и продемонстрировали преимущества быстрого повторного использования, сказал SpaceNews генеральный директор Dawn Стефан Пауэлл .

Во время первого полета Mk-II Aurora израсходовал больше топлива, чем предполагалось, из-за утечки в топливной системе. На следующий день инженеры Dawn сняли двигатель Mk-II Aurora, вынули бак окислителя и обнаружили утечку.

«Было достаточно просто исправить это, собрать обратно и снова запустить в полет», — сказал Пауэлл. «Это говорит о том, насколько эта концепция отличается от обычной ракеты. Вы бы не только не вернули корабль в эксплуатацию, но и не смогли бы выполнить ремонт и показать, что он работает в тот же день».

Финансирование создания космоплана

Dawn, космическая транспортная компания, базирующаяся в Новой Зеландии, Нидерландах и США, финансирует разработку космических самолетов за счет доходов от продаж малых спутниковых двигательных установок, государственных субсидий и инвестиций. В конце прошлого года Dawn привлекла 20 миллионов долларов .

До этого Dawn испытывала Mk-II Aurora с реактивными двигателями. 24 марта компания объявила о сертификации Управления гражданской авиации Новой Зеландии для начала полетов на ракетных двигателях.

Цель Dawn — управлять Mk-II Aurora как самолетом, выполняющим несколько ежедневных рейсов, со взлетом и приземлением на обычных взлетно-посадочных полосах.

«Демонстрация быстрого повторного использования в ходе первых испытаний является доказательством правильности нашей основной философии и подтверждением того, что транспортные средства с ракетными двигателями могут эксплуатироваться так же, как коммерческие реактивные самолеты», — говорится в заявлении Пауэлла. «Этот факт позволяет нам быстро проводить испытания сейчас, и в будущем он полностью изменит экономику доступа в космос».

Итеративная тестовая кампания

Вместо того, чтобы стремиться к скорости или высоте в первых полетах, Dawn применяет итеративный подход к летным испытаниям. Mk-II рассчитан на высоту до 20 километров. Во время первоначальных летных испытаний машина пролетела примерно 2000 метров и двигалась с максимальной скоростью 315 километров в час.

«В этом году мы вынуждены ограничивать параметры испытаний Mk-II», — сказал Пауэлл. «После мы перейдем к следующей версии этого самолета».

Следующая версия, Mk-III, представляет собой двухступенчатый космоплан с одноразовой второй ступенью.

«Mk-II - демонстратор технологии», — сказал Пауэлл. «На Mk-III мы уже увеличим нагрузку так, чтобы она соответствовала потребностям рынка».

Источник