Современные ракеты почти достигли предельно возможных характеристик. А какие технологии могут прийти на смену? Делаем краткий обзор перспективных проектов, которые уже работают и тех, что, надеемся, начнут работать в скором будущем. 

Как ни прискорбно, но главная причина, почему «космические аппараты еще не бороздят просторы Большого театра» — деньги. Выводить что-либо на орбиту — очень дорого. Точные цифры разнятся от оператора к оператору, да и не будем забывать про обусловленную государственными и коммерческими тайнами неискренность официальных цифр. 

Примерно пара миллионов долларов в ценах до коронавируса за тонну груза на низкую околоземную орбиту. Так можно усреднить. Определенно с этой ситуацией надо что-то делать. И что-то делается. Давайте изучим, что именно. 

Есть следующие методы удешевления выводы полезного груза на орбиту: 

1) Возвращаемые ступени, что позволяет несколько раз использовать дорогую ракету. Правда ее саму делает дороже. 

2) Одноступенчатые ракеты. Конструкция становится проще за счет сокращения количества разнообразных узлов, приборов, патрубков и так далее. Ну и возвращаемость, конечно. 

3) Детонационные двигатели. В них топливо не горит, а взрывается. Они в 10 раз лучше обычных. Как говорят… 

Сегодня поговорим конкретно о втором пути. 

Сам Циолковский, который и поведал человечеству о необходимости летать на многоступенчатых ракетах, сначала размышлял над ракетами одноступенчатыми. Но тяжесть тех материалов и слабость двигателей не позволила предметно даже мечтать обб этом. 

Но сейчас же существуют прочные и легкие материалы и двигатели невероятной тяги. Есть ли какие-то надежды в области одноступенчатых ракет? Или не ракет?

Проект Skylon

Вы в детстве задавались вопросом, почему на самолете нельзя подняться в космос? Действительно, почему, задумались британские инженеры и вот уже несколько десятков лет работают над проектом самолета с двигателями под консолями крыла, которые в атмосфере работают по-самолетному, частично «питаясь» атмосферным газом, а на высоте в 26 километров они же начинают работать как у классической ракеты. 

Планеры, способные летать как в космосе, так и воздухе, человечество умеет делать уже давно. В этом проекте загвоздка именно в двухрежимных двигателях. Они пока даже не испытаны. 

За раз Skylon сможет поднять на низкую околоземную до 12 тонн. По планам. Это класс средних ракет. На тонну меньше должен будет поднимать следующий носитель. 

Проект КОРОНА


В Государственном ракетном центре имени академика В.П. Макеева еще с 90-х потихоньку работают над проектом «Корона». Это ракета из углепластика и поэтому легкая. 

Именно ракета, классическая по форме, только более конусовидная. Так что предполагаются вертикальные взлет и посадка. 

Легкость конструкций — это полдела. Масса с топливом должна быть около 300 тонн. Так что очень важна тяга. Более того, раз ступень одна, то и двигатели должны быть сразу рассчитаны на все высоты, на которых происходит полет. От плотных слоев атмосферы до почти вакуума. 

Решением может стать клиновоздушный двигатель. Это не обычное круглое сопло, а именно клин. Газы его обтекают и сталкиваются в пространстве под двигателем, где уже приобретают максимальную скорость. 

По идее такую, что должно хватить силенок тащить на орбиту ракету, полезную нагрузку и запас топлива на возвращение и посадку. Двигатель такого типа уже испытан на стенде. Надеемся, дело дойдет до продолжения. 

«Корона» — не единственный подобный проект. Есть японская концепция яйцеобразного Kankoh-maru, американский четырехгранный Delta Clipper и другие. 


А о возвращаемых ступенях и детонационных двигателях расскажем в следующие разы. 

Но это еще не все. Гипотетически возможны и другие способы. Космический лифт, например. Но до подобных проектов технологии пока даже близко не доползли. Что не помешает нам и о них позже поговорить. Сохраняйте сайт в закладках и играйте в игру!