По замыслу британцев, 84-метровый космолёт будет летать в автоматическом режиме, а в отдалённой перспективе — также и в пилотируемом (иллюстрация Reaction Engines).

На орбиту напрямую с аэродрома, одной ступенью, с минимальными затратами — таковы цели проекта, созревающего в Великобритании. Для его реализации потребуется сделать много шагов, но на днях Европейское космическое агентство подтвердило — технических ошибок и конструктивных препятствий тут нет.

В продолжение своей поддержки проекта компании Reaction Engines и по просьбе космического агентства Великобритании ESA провело экспертную оценку документации по многоразовому космоплану Skylon.

Грузоподъёмность челнока Skylon при выводе спутников на низкую орбиту должна составить 12-15 тонн. В дальнейшем, мечтают авторы проекта, этот аппарат сможет участвовать в доставке грузов на орбитальные базы. А последние, мол, послужат платформами для сборки крупных межпланетных кораблей, к примеру, для марсианской миссии (иллюстрации Reaction Engines).

По информации BBC, специалисты не обнаружили никаких конструктивных и теоретических накладок, которые могли бы погубить замысел. Следующий этап работ — наземные испытания отдельных элементов, а затем и полнофункциональных прототипов многорежимных двигателей Sabre для «Скайлона».

Эти инновационные агрегаты — ключ к проекту, который замахнулся на нечто грандиозное. Skylon должен взлетать с обычной аэродромной полосы как самолёт и на начальном этапе разгоняться, используя кислород из атмосферы (топливом послужит водород). Лишь по достижении скорости в 5,5 М и высоты в 26 километров аппарат перейдёт на питание кислородом из собственных баков, чтобы выйти на орбиту.

Садиться «Скайлон» также будет по самолётному. Таким образом, британский космоплан не только должен выходить в космос без применения разгонных ступеней, внешних ускорителей или сбрасываемых топливных баков, но он должен осуществить весь этот полёт, используя один и тот же двигатель (в количестве двух штук) на всех этапах, начиная с рулёжки по аэродрому и заканчивая орбитальным участком.

Основные элементы гибридного многорежимного аэрокосмического двигателя Sabre (иллюстрация Reaction Engines).

Критическим элементом самого универсального двигателя служит теплообменник, который за сотую долю секунды охлаждает поступающий в двигатель на гиперзвуке забортный воздух с 1000 градусов Цельсия до минус 130 градусов.

У Reaction Engines имеется некая «секретная технология», позволяющая при таком скоростном охлаждении воздуха избежать появления кристалликов льда, способных вывести теплообменник из строя. Сотрудники ESA пронаблюдали за работой прототипа такой системы в лаборатории компании и могут подтвердить — она работает.

Прототипы теплообменников и небольшая криогенная аэродинамическая труба, в которой британцы тестируют крошечный фрагмент такого устройства. Полноразмерный теплообменник будет весить больше тонны и сможет отбирать у проходящего воздуха 400 мегаватт тепла при скорости потока более чем в 5 скоростей звука (фотографии Reaction Engines).

Нынешним летом британцы намерены испытать на стенде увеличенный вариант теплообменника в комбинации с обычным реактивным двигателем. В дальнейшем Reaction Engines планирует построить полный вариант Sabre и протестировать его на земле, с демонстрацией перехода между воздушно-реактивным и чисто ракетным режимом.

Испытательная база Reaction Engines содержит реактивные двигатели и криогенное оборудование, необходимое для тестирования различных аспектов работы будущего многорежимного мотора (фотографии Reaction Engines).

Такое уникальное умение поможет «Скайлону» доставлять грузы в космос с минимальными затратами. Но ещё больший интерес вызывает другая, гипотетическая пока, версия космоплана. Если раньше британцы всё больше рассуждали о его чисто грузовой ипостаси, то теперь специалисты компании-разработчика изучают возможность конверсии машины под пилотируемые полёты.

Фактически аппарат Skylon останется прежним, просто в его грузовой отсек предлагается вставлять обитаемый модуль — SPLM (Skylon Payload & Logistics Module). Он будет оснащён стыковочным узлом, совместимым с таковыми на МКС. В различных исполнениях модуль этот может вмещать от пяти до сорока человек, а также до трёх тонн груза. Это будет или багаж пассажиров, совершающих космические трансконтинентальные перелёты, или припасы для Международной космической станции.

В различных вариантах обитаемый отсек может содержать разные компоненты для размещения грузов и пассажиров в той или иной пропорции. При необходимости аппарат сможет оставаться на орбите пару недель и работать в качестве туристического лайнера (иллюстрации Reaction Engines).

По заключению ESA, аппарат вполне может быть построен с применением современных технологий. Правда для создания настоящего космоплана британцам ещё нужно будет найти инвестиции в районе $9-12 миллиардов. Но и цель заманчива — в теории космоплан Skylon должен снизить стоимость вывода грузов на орбиту примерно в 15-50 раз.

В верхней части SPLM конструкторы предлагают сделать иллюминаторы. Хотя при взлёте и посадке створки грузового отсека «Скайлона», в котором окажется пассажирский модуль, будут закрыты, во время полёта по орбите их можно будет открыть, а сам космический челнок повернуть «на спину», чтобы пассажиры могли полюбоваться Землёй (иллюстрации Reaction Engines).

Директор Reaction Engines и главный автор технологии двигателей Sabre, инженер Алан Бонд (Alan Bond), и не рассчитывает, что необходимые средства найдутся у государства. Он надеется на частные вложения.

Но зато правительство, по словам Бонда, уже высказало готовность помочь компании в другом — утрясти вопросы сертификации аппарата, подтверждения его соответствия разным аспектам международного космического права, в общем — посодействовать введению необычной системы в эксплуатацию.

Леонид Попов