Нулевая ступень

Весной 2019 года в небо поднялся самолет с самыми большими крыльями в истории

Популярная механикаHi-Tech

Нулевая ступень

Весной 2019 года в небо поднялся самолет с самыми большими крыльями в истории. Двухфюзеляжный великан, красавец Stratolaunch поднялся выше 5000 м и через 2,5 часа совершил благополучную посадку – первую и, возможно, последнюю в своей истории. Как и прочие проекты «Воздушного старта», его преследуют неудачи одна за другой.

Текст: Михаил Котов

0:00 /
719.452
Stratolaunch. Двухфюзеляжный самолет-носитель. При взлетной массе до 500 т способен брать на борт до 250 т полезной нагрузки. Максимальная скорость: 850 км/ч. Производитель: Scaled Composites

Полностью компьютеризированные, использующие новейшие материалы и почти совершенные двигатели, даже частично многоразовые, – современные ракеты-носители остаются крайне неэффективным средством транспорта. Огромное количество горючего и окислителя тратится на преодоление плотных слоев атмосферы и разгон до космической скорости. В среднем полезная нагрузка составляет лишь 3,5–3,7% от собственной массы современных носителей; такая эффективность совершенно неудовлетворительна.

«Союзы-2», способные доставить на низкую околоземную орбиту более семи тонн груза, на старте весят более трехсот. Львиная доля этой массы приходится на первую ступень, мощнейшие двигатели которой работают лишь пару минут, поднимая ракету на высоту стратосферы и расходуя порядка 150 т топлива. Неудивительно, что, стремясь упростить и удешевить космические запуски, конструкторы уделяют основное внимание первым, самым масштабным и дорогим ступеням носителей. Именно первая ступень SpaceX Falcon 9 возвращается для повторного использования.

Плюсы

Другая возможность состоит в том, чтобы вовсе отказаться от первой ступени, передав большую часть ее задач «нулевой» – самолету-носителю: подняв ракету на высоту, он резко облегчит ее дальнейший полет. Эта простая идея известна уже давно, но остается по-прежнему нереализованной и привлекательной. За последние 60 лет инженеры пытались воплотить более 50 различных проектов «воздушного старта», военных и гражданских. Почти по проекту в год, причем некоторым из них до заветной цели оставалось лишь несколько шагов. Теоретически применение «воздушного старта» дает сплошные преимущества. Во-первых, можно обойтись без космодрома, объекта крайне дорогого и в строительстве, и в эксплуатации: самолету-носителю достаточно длинной взлетной полосы. Для этого подойдут многие уже существующие аэродромы: можно гибко выбирать место запуска – поближе к экватору для получения дополнительного импульса от вращения Земли или там, где падение отработавших ступеней не станет серьезной проблемой. Во-вторых, «воздушный старт» обещает существенную экономию на ракетном топливе, а значит, увеличение полезной нагрузки. Стоит заметить, что экономия эта сильно зависит от скорости носителя. Так, при использовании модифицированных транспортных и пассажирских самолетов, движущихся с дозвуковой скоростью и расстающихся с ракетой на высоте 9–10 км, она составит лишь около 8%. Однако если носитель сможет поднять свой груз на 22 км и разогнать до скорости выше 3 Махов, то экономия уже превысит 20%. Еще одним, хотя и куда менее известным плюсом «воздушного старта» является возможность использования на первой ступени сопел большого диаметра. Наземные старты накладывают неудобные ограничения на их размер: у поверхности, где происходит запуск и где атмосферное давление максимально, эффективнее использовать сопла небольшого диаметра, тогда как на высоте лучше работают широкие. Запускаясь с самолета, аппарат с «воздушным стартом» может сразу полагаться на высотные сопла, оптимизированные под пониженное давление. Но, как говорится, «гладко было на бумаге»...

Авторизуйтесь и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Глобальный Рейх Глобальный Рейх

Что, если бы страны «оси» победили во Второй мировой войне

Naked Science, август'19
Нижние котлы Нижние котлы

В попытках построить земной рай люди неизбежно устраивают настоящий ад

GQ, октябрь'19
Планы на будущее Планы на будущее

Что о развитии автотранспорта думают в руководстве автомобильных компаний

Популярная механика, сентябрь'19
С тобой не соскучишься С тобой не соскучишься

Джордж Клуни женился на женщине, рядом с которой чувствует себя дураком

StarHit, сентябрь'19
Без конвоя Без конвоя

Калифорнийский стартап строит грузовые дроны для полетов на все континенты

Популярная механика, апрель'19
Миллиардер, сумевший стать ненужным: Джек Ма покинул пост главы Alibaba Миллиардер, сумевший стать ненужным: Джек Ма покинул пост главы Alibaba

«Золотой стандарт» того, как нужно передавать власть, от Джека Ма

Forbes, сентябрь'19
Невероятно, но... мясо Невероятно, но... мясо

Имитации мясных продуктов из растений и клеточных культур становятся модными

Популярная механика, август'19
Алина Гросу: Алина Гросу:

Алина Гросу рассказала Cosmo.ru про знакомство с мужем и подготовку к свадьбе

Cosmopolitan, сентябрь'19
6 вопросов виноделу 6 вопросов виноделу

О производстве ароматных напитков мы поговорили с технологом по тихим винам

Популярная механика, октябрь'19
Защита от блокировки счетов и быстрое прохождение таможни: как Минэкономики собирается улучшать деловой климат Защита от блокировки счетов и быстрое прохождение таможни: как Минэкономики собирается улучшать деловой климат

Минэкономразвития дополнило план по трансформации делового климата в России

Forbes, сентябрь'19
Криптовалюты. Поколение второе Криптовалюты. Поколение второе

От «цифрового золота» к полноценным деньгам

Популярная механика, сентябрь'19
Вакцинация и аутизм: есть ли связь? Вакцинация и аутизм: есть ли связь?

Откуда у людей такая уверенность в связи между прививками и аутизмом

Naked Science, апрель'19
Пистолет Лебедева Пистолет Лебедева

Новинка концерна «Калашников» – пистолет Лебедева ПЛ-15

Популярная механика, октябрь'19
«Искандеры» приуныли. Стали ли санкции причиной экономической стагнации в России? «Искандеры» приуныли. Стали ли санкции причиной экономической стагнации в России?

Насколько серьезным было влияние введения первых санкций на экономику страны

Forbes, сентябрь'19
На старт, внимание На старт, внимание

Новую гонку ведущих космических держав можно считать открытой

Популярная механика, июль'19
Могучий «Енисей»: как Россия хочет покорять дальний космос Могучий «Енисей»: как Россия хочет покорять дальний космос

История создания российской сверхтяжелой ракеты полна всевозможных домыслов

Naked Science, апрель'19
Сколько чувств надо человеку? Сколько чувств надо человеку?

Классические пять чувств к XXI веку выглядят безусловно наивными

Популярная механика, октябрь'19
Как начать действовать, когда нет ни сил, ни желания Как начать действовать, когда нет ни сил, ни желания

Время от времени понимаем, что в жизни нужно что-то менять, но… ничего не делаем

Psychologies, сентябрь'19
Вояж на батарейках Вояж на батарейках

Долго ли нам осталось ждать пришествия электрической авиации?

Популярная механика, октябрь'19
В ФНБ вспомнят о России В ФНБ вспомнят о России

Схватка за инвестирование Фонда национального благосостояния становится острее

Эксперт, сентябрь'19
Испытание огнем Испытание огнем

Современные газотурбинные двигатели в гражданской авиации — воплощение хай-тека

Популярная механика, октябрь'19
Тихая гавань для бизнеса. 10 самых подходящих стран для российских компаний Тихая гавань для бизнеса. 10 самых подходящих стран для российских компаний

Кипр и Люксембург возглавили рейтинг лучших стран для российского бизнеса

Forbes, сентябрь'19
Небо Сибири Небо Сибири

Они называют себя современным оператором запусков в ближний космос (стратосферу)

Популярная механика, октябрь'19
Топ-7 игр, в которые стоит сыграть с девушкой в постели (вам понравится) Топ-7 игр, в которые стоит сыграть с девушкой в постели (вам понравится)

Когда игры в медсестру и пациента немного наскучили

Playboy, сентябрь'19
Полет над красной пустыней Полет над красной пустыней

Инопланетная авиация возможна, вот только аппараты придется сделать специальными

Популярная механика, октябрь'19
Сонька-пересмешница Сонька-пересмешница

Знакомьтесь: Софья Володчинская, новая звезда телеканала «Россия 1»

Tatler, октябрь'19
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика, сентябрь'18
Линия поддержки Линия поддержки

В связи с пенсионной реформой в России появилась новая категория граждан

Огонёк, сентябрь'19
Mars 2020: есть ли жизнь после Curiosity Mars 2020: есть ли жизнь после Curiosity

Близкая и далекая Красная планета может стать для нас более понятной

Naked Science, август'19
Старики-разбойники Старики-разбойники

На восьмом десятке герои боевиков находят, чем себя развлечь

StarHit, сентябрь'19