Космические корабли США многоразового использования «Спейс Шаттл»

«Спейс Шаттл» (Space Shuttle — космический челнок) — наименование пилотируемого транспортного космического корабля США многоразового использования для вывода космических аппаратов различного назначения на геоцентрические орбиты высотой 200-500 км, проведения на орбите научных исследований, технических экспериментов (в т.ч. военного характера) , обслуживания обращающихся по орбите космических аппаратов, доставки на Землю результатов исследований и экспериментов с борта этих объектов, а также самих аппаратов с целью ремонта или модификации и последующего повторного вывода на орбиту. «Спейс шаттл» является одним из элементов «космической транспортной системы», которая включает также межорбитальные буксиры для перевода полезного груза, выведенного на низкую геоцентрическую орбиту, на более высокую геоцентрическую орбиту вплоть до стационарной или на межпланетную (лунную) траекторию, Возможности космического корабля типа «Спейс Шаттл» планируется широко использовать в военных целях: выводить в околоземное пространство военные связные, метеорологические, разведывательные спутники, корабли-буксиры для изменения орбит аппаратов военного назначения, создавать военные базы, командные пункты, системы противоракетной обороны космического базирования. Цель милитаризации космоса — обеспечение военного лидерства — главная задача «национальной космической политики» США.

Космические корабли США многоразового использования "Спейс Шаттл"Максимальный полезный груз «Спейс шаттла» 29,5 т при выводе на круговую орбиту высотой 185 км с наклонением 28°; максимальный полезный груз, доставляемый «Спейс шаттлом» с орбиты на Землю, — 14,5 т. Габариты отсека с полезным грузом 18,3 Х 4,6 м. Номинальная длительность орбитального полета 7 суток, а при наличии дополнительных запасов расходуемых материалов она увеличивается до 30 суток. Численность экипажа 7 человек, в т. ч, 4 человека — исследователи и экспериментаторы, не являющиеся профессиональными космонавтами. Экипаж совершает полет без скафандров (за исключением выходов в открытый космос). Перегрузки на всех участках полета не превышают 3 единиц.

Стартовая масса «Спейс шаттл» ~2000 т, длина 56 м. Он выполнен по 2-ступенчатой схеме с параллельным расположением ступеней. При старте (вертикальном) включаются двигатели обеих ступеней. Первой ступенью служат два твердотопливных блока (ускорителя). После отделения на высоте ~40 км они с помощью парашютной системы опускаются в океан, буксируются наплаву на стартовый комплекс и после восстановительного ремонта и снаряжения топливом используются повторно (до 20 раз). Вторая (орбитальная) ступень — крылатая пилотируемая. Основная двигательная установка этой ступени использует жидкое топливо, хранящееся во внешнем сбрасываемом баке — единственном одноразовом элементе «Спейс- Шаттл». После схода с орбиты орбитальная ступень совершает планирующий спуск «с самолетной» посадкой на полосу близ стартового комплекса.

Космические корабли США многоразового использования "Спейс Шаттл"Каждый твердотопливный блок первой ступени имеет массу 584 т, длину 45,7 м, диаметр 3,71 м, среднюю тягу 12,4 МН, продолжительность работы 122 с. Орбитальная ступень имеет массу 111 т. длину 37,3 м, высоту по килю 17,3 м, размах крыла 23,8 м. Крыло с двойной стреловидностью обеспечивает высокие характеристики при гиперзвуковом полете и требуемое аэродинамическое качество при заходе на посадку и посадке. Каркас и обшивка ступени изготовлены из алюминиевого сплава, теплозащита — из композиционного материала, кварцевого волокна или специального войлочного материала (в зависимости от степени нагрева защищаемого участка). Основная двигательная установка состоит из трех кислородно-водородных жидкостных ракетных двигателей ССМЭ. Двигательи маневрирования обеспечивают довыведение ступени на орбиту после отделения внешнего топливного бака, коррекцию орбиты, сближение с другими орбитальными объектами и торможение для схода с орбиты. Двигатели ориентации работают как на орбите, так и при входе в атмосферу, пока не становятся эффективными аэродинамические поверхности. Орбитальная ступень оснащается комплексной системой навигации, наведения и управления, способной работать как в автоматическом, так и в ручном режимах. Пилоты используют ручки управления и педали. В системе терморегулирования предусмотрены контур циркуляции хладагента, радиаторы, теплоизоляция и нагреватели; в системе электропитания — водородно-кислородные топливные элементы (три батареи с пиковой мощностью по 10 кВт и средней — 7 кВт), аккумуляторные батареи и турбоэлектрогенераторы на продуктах разложения гидразина. В помещении для экипажа на орбитальной ступени создается двухгазовая (20% О2 и 80% N2) атмосфера при давлении 100 кПа.

Внешний топливный бак (вместе с топливом) имеет массу 736 т, длину 46,8 м, диаметр 8,4 м. Он отделяется при суборбитальной скорости и, продолжая движение по баллистической траектории, входит в плотные слои атмосферы, частично разрушается и падает в океан.